JPH0228287A - 液晶組成物およびこれを含む液晶素子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は液晶表示素子や液晶−光シヤツター等に利用さ
れる液晶素子に用いる液晶組成物に関し、更に詳しくは
、電界に対する応答特性が改善された新規な液晶組成物
に関するものである。

〔背景技術〕

従来より、液晶は電気光学素子として種々の分野で応用
されている。現在実用化されている液晶素子はほとんど
が、例えばＭ、５ｃｈａｄｔとＷ、Ｈｅ１ｆｒｉｃｈ著
“Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　
　Ｖｏ、１８、Ｎｏ、４　（１９７１，２，１５）、Ｐ
、１２７〜１２８の“Ｖｏｌｔａｇｅ−５ｐｅｎｄｅｎ
ｔ　　０ｐｔｉｃａｌ　　Ａｃｔｉｖｉｔｙ　　ｏｆ　
　ａＴｗｉｓｔｅｄ　Ｎｅｍａｔｉｃ　Ｌｉｑｕｉｄ　
Ｃｒｙｓｔａｌ”に示されたＴ　Ｎ　（ｔ　ｗ　ｉ　ｓ
　ｔ　ｅ　ｄ　　ｎ　ｅ　ｍ　ａ　ｔ　ｉ　ｃ　）型の
液晶を用いたものである。

これらは、液晶の誘電的配列効果に基づいており、液晶
分子の誘電異方性のために平均分子軸方向が、加えられ
た電場により特定の方向を向（効果を利用している。こ
れらの素子の光学的な応答速度の限界はミリ秒であると
いわれ、多（の応用のためには遅すぎる。一方、大型平
面デイスプレィへの応用では、価格、生産性などを考え
合せると単純マトリクス方式による駆動が最も有力であ
る。単純マトリクス方式においては、走査電極群と信号
電極群をマトリクス状に構成した電極構成が採用され、
その駆動のためには、走査電極群に順次周期的にアドレ
ス信号を選択印加し、信号電極群には所定の情報信号を
アドレス信号と同期させて並列的に選択印加する時分割
駆動方式が採用される。

しかしこのような駆動方式の素子に前述したＴＮ型の液
晶を採用すると走査電極が選択され、信号電極が選択さ
れない領域、或いは走査電極が選択されず、信号電極が
選択される領域（所謂“半選択点”）にも有限に電界が
かかってしまう。選択点にかかる電圧と、半選択点にか
かる電圧の差が充分に太き（、液晶分子を電界に垂直に
配列させるのに要する電圧閾値がこの中間の電圧値に設
定されるならば、表示素子は正常に動作するわけである
が、走査線数（Ｎ）を増やして行った場合、画面全体（
ｌフレーム）を走査する間に一つの選択点に有効な電界
がかかっている時間（ｄｕｔｙ比）が１／Ｎの割合で減
少してしまう。このために、（り返し走査を行った場合
の選択点と非選択点にかかる実効値としての電圧差は、
走査線数が増えれば増える程小さ（なり、結果的には画
像コントラストの低下やクロストークが避は難い欠点と
なっている。

このような現象は、双安定性を有さない液晶（電極面に
対し、液晶分子が水平に配向しているのが安定状態であ
り、電界が有効に印加されている間のみ垂直に配向する
）を時間的蓄積効果を利用して駆動する（即ち、繰り返
し走査する）ときに生ずる本質的には避は難い問題点で
ある。この点を改良するために、電圧平均化法、２周波
駆動法や、多重マトリクス法等が既に提案されているが
、いずれの方法でも不充分であり、表示素子の大画面化
や高密度化は、走査線数が充分に増やせないことによっ
て頭打ちになっているのが現状である。

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
、双安定性を有する液晶素子の使用がＣ１ａｒｋ及びＬ
ａｇｅｒｗａｌｌにより提案されている（特開昭５６−
１０７２１６号公報、米国特許第４３６７９２４号明細
書等）。双安定性液晶としては一般に、カイラルスメタ
テイツクＣ相（ＳｍＣ＊）又はＨ相（ＳｍＨ＊）を有す
る強誘電性液晶が用いられる。この強誘電性液晶は電界
に対して第１の光学的安定状態と第２の光学的安定状態
からなる双安定状態を有し、従って前述のＴＮ型の液晶
で用いられた光学変調素子とは異なり、例えば一方の電
界ベクトルに対して第１の光学的安定状態に液晶が配向
し、他方の電界ベクトルに対しては第２の光学的安定状
態に液晶が配向される。また、この型の液晶は、加えら
れる電界に応答して、上記２つの安定状態のいずれかを
取り、且つ電界の印加のないときはその状態を維持する
性質（双安定性）を有する。

以上のような双安定性を有する特徴に加えて、強誘電液
晶は高速応答性であるという優れた特徴を持つ。それは
強誘電液晶の持つ自発分極と印加電場が直接作用して配
向状態の転移を誘起するためであり、誘電率異方性と電
場の作用による応答速度より３〜４オーダー速い。

このように強誘電液晶はきわめて優れた特性を潜在的に
有しており、このような性質を利用することにより、上
述した従来のＴＮ型素子の問題点の多くに対して、かな
り本質的な改善が得られる。

特に、高速光学光シャッターや、高密度、大画面デイス
プレィへの応用が期待される。

この強誘電性液晶層を一対の基板間に挾持した素子で前
述した様な単純マトリクス表示装置とした場合では、例
えば特開昭５９−１９３４２６号公報、同５９−１．９
３４２７号公報、同６０−１５６０４６号公報や同６０
−１５６０４７号公報などに開示された駆動法を適用す
ることができる。

第４図は、本発明の実施例中で用いた駆動法の波形図で
ある。又、第５図は、本発明で用いたマトリクス電極を
配置した強誘電性液晶パネル５１の平面図である。第５
図のパネル５１には、走査線５２とデータ線５３とが互
いに交差して配線され、その交差部の走査線５２とデー
タ線５３との間には強誘電性液晶が配置されている。

第４図（Ａ）中の８８は選択された走査線に印加する選
択走査波形を、ＳＮは選択されていない非選択走査波形
を、Ｉｓは選択されたデータ線に印加する選択情報波形
（黒）を、■、は選択されていないデータ線に印加する
非選択情報信号（白）を表わしている。又、図中（Ｉｓ
　　ｓｓ）と（ＩＮ　　ｓｓ）は選択された走査線上の
画素に印加する電圧波形で、電圧（Ｉｓ　　Ｓｓ）が印
加された画素は黒の表示状態をとり、電圧（ＩＮ　　Ｓ
Ｓ）が印加された画素は白の表示状態をとる。

第４図（Ｂ）は第４図（Ａ）に示す駆動波形で第６図に
示す表示を行ったときの時系列波形である。

第４図に示す駆動例では、選択された走査線上の画素に
印加される単一極性電圧の最小印加時間△ｔが書込み位
相ｔ２の時間に相当し、１ラインクリヤ１．位相の時間
が２△ｔに設定されている。

さて、第４図に示した駆動波形の各パラメータｖｓ、ｖ
１．△ｔの値は使用する液晶材料のスイッチング特性に
よって決定される。

第７図は後述するバイアス比を一定に保ったまま駆動電
圧（Ｖｓ＋Ｖ＋）を変化させたときの透過率Ｔの変化即
ちＶ−Ｔ特性を示したものである。ここでは、△ｔ＝５
０μｓ１バイアス比Ｖ工／（Ｖ工＋Ｖｓ）＝ｌ／３に固
定されている。第７図の正側は第４図で示した（ＩＮ　
　ＳＳ）、負側は（Ｉｓ　　Ｓｓ）で示した波形が印加
される。ここで、Ｖｌ、Ｖ３をそれぞれ実駆動閾値電圧
、及びクロスト−１り電圧と呼ぶ。

但しくｖ２くｖｌくｖ３）またΔＶ〒（Ｖ３　　Ｖ＋）
を電圧マージンと呼び、マトリクス駆動可能な電圧幅と
なる。ｖ３はＦＬＣのマトリクス駆動上、般的に存在す
ると言ってよい。具体的には、第４図（Ａ）（ＩＮ　　
ＳＳ）の波形におけるＶ８′によるスイッチングを起こ
す電圧値である。勿論、バイアス比を太き（することに
よりＶ３の値を大きくすることは可能であるが、バイア
ス比を増すことは情報信号の振幅を大きくすることを意
味し、画質的にはちらつきの増大、コントラストの低下
を招き好ま（ない。我々の検討ではバイアス比は１／３
〜１／４程度が実用的であった。ところでバイアス比を
固定すれば電圧マージン△Ｖは液晶材料のスイッチング
特性に強く依存し、△Ｖの大きい液晶材料がマトリクス
駆動上非常に有利であることは言うまでもない。

この様な、ある一定温度において、情報信号の２通りの
向きによって選択画素に「黒」および「白」の二状態を
書き込むことが可能であり、非選択画素はその「黒」ま
たは「白」の状態を保持することが可能である印加電圧
の上下限の値およびその幅（駆動電圧マージン△Ｖ）は
液晶材料間で差があり、特有なものである。また環境温
度の変化によっても駆動マージンはズしていくため、実
際の表示装置の場合、液晶材料や環境温度に対して最適
駆動電圧にしてお（必要がある。

しかしながら、実用上この様なマトリクス表示装置の表
示面積を拡大してい（場合、各画素における液晶の存在
環境の差（具体的には、温度や電極間のセルギャップ差
）は当然大きくなり、駆動電圧マージンが小さな液晶で
は表示エリア全体に良好な画像を得ることが出来なくな
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、強誘電性液晶素子を実用できるように、駆動
電圧マージンが太き（、液晶素子の表示エリア上にある
程度の温度バラツキがあっても、全画素が良好にマトリ
クス駆動できる駆動温度マージンの広いカイラルスメク
チック液晶組成物および該液晶組成物を使用する液晶素
子を提供することにある。

［問題を解決するための手段］ 本発明は下記一般式（１） （ただし、Ｒ１はＣ１〜Ｃ＋ａの置換基を有していても
良い直鎖状、又は分岐状のアルキル基、Ｒ２はＣ１〜Ｃ
１４の置換基を有していても良い直鎖状又は分岐状のア
ルキル基、Ｘ、、Ｘ２は単結合、−〇−で示される化合
物の少なくとも一種と、下記一般式（ＩＩ　） （ただし、Ｒ３はＣ３〜ＣｔＳの置換基を有していても
よい直鎖状又は分岐状のアルキル基、 Ｒ４はＣ２〜Ｃ，。の直鎖状のアルキル基、で示される
化合物の少なくとも一種とを含有することを特徴とする
強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物ならびに該液
晶組成物を一対の電極基板間に配置してなる液晶素子を
提供するものである。

前述の一般式（１）で示される化合物において、好まし
い例として、Ｘ　Ｉ　＋　Ｘ　２が（Ｉ−ｉ）　〜（１
−ｉｖ）である化合物を挙げることができる。

（Ｉ−ｉ）Ｘｌ　　は　単結合、　　ｘ２　は　−〇−
（１−ｉｉ）Ｘ（は　単結合、　　ｘ２　は　−ＯＣ−
（Ｉ−ｉｉｉ）Ｘｌ　　は　単結合、　　ｘ２　は　−
ＣＯ−（１−ｉｖ）ＸＨは−０−１Ｘ２は−〇−又、Ｒ
Ｉ＋Ｒ２のより好ましい例としては、炭素原子数が１個
から１４個の直鎖状アルキル基を挙げることができる。

又、前述の一般式（ＩＩ　）で示される化合物のうち、
好ましい化合物例としては、下記する（　ＩＩ　−ａ　
）〜（ＩＩ　−ｈ　）式で表わされる化合物が挙げられ
る。

Ｒ３−Ｘ３舎を０ＣＨ２舎Ｒ４ （ＩＩ　−ｅ） Ｒ，−Ｘ４舎０ＣＨ２舎Ｒ４ Ｒ３ｘｓａＯｃＨ２舎Ｒ４ （ＩＩ　−ｇ） （ｎ　−ｈ） 又、さらに上述の（ＩＩ−ａ）　〜（ＩＩ−ｈ）式にお
けるｘ３の好ましい例としては、単結合、−〇−υ 前記一般式 で表わされる液晶性化合物の具 体的な構造式の例を以下に示す。

一般式（１）で示される化合物の代表的な合成例を以下
に示す。

合成例１　（Ｎｏ、１−２０の化合物の合成）ピリジン
５ｍｊ！に溶かした５−メトキシヘキサノール１．０６
　ｇ　（８，０ｍ　ｍｏｌ　）にピリジン５ｍｌに溶か
したｐ−）ルエンスルホン酸クロライド１．８３　ｇ　
（９，６ｍ　ｍｏｌ　）を氷水浴中５℃以下で滴下した
。室温で６時間撹拌後、反応混合物を冷水１００ｍｊ！
に注入した。６Ｎ塩酸で酸性側とした後、イソプロピル
エーテルで抽出した。有機層を水洗後、無水硫酸マグネ
シウムで乾燥し、その後溶媒留去して、５−メトキシヘ
キシル−ｐ−トルエンスルホネートを得た。

ジメチルホルムアミドｌＯｍｆに５−デシル−２−（ｐ
−ヒドロキシフェニル）ピリミジン２．０ｇ（６、４１
ｍ　ｍｏｌ　）、水酸化カリウム０．６１ｇを加え、１
００℃で４０分間撹拌した。これに、先に得た５−メト
キシヘキシル−ｐ−トルエンスルホネートを加え、１０
０℃で４時間加熱撹拌した。反応終了後、反応混合物を
冷水１００ｍｊ！に注入し、ベンゼンにより抽出した。

水洗後、無水硫酸マグネシウムにより乾燥し溶媒留去し
て淡黄色油状物を得た。カラムクロマトグラフィー（シ
リカゲル−酢酸エチル／ベンゼン＝　　１／９）により
精製後、ヘキサンより再結晶して　５−デシル−２−（
４−（５’−メトキシへキシルオキシ）フェニル）ピリ
ミジン（化合物Ｎｏ、ｌ−２０）１．３５ｇを得た。

相転移温度（’Ｃ） 合成例２　（Ｎｏ、１−２５の化合物の合成）６−ペン
チルオキシヘプタノール２．０４　ｇをピリジン８ｍｆ
に溶かし水冷した後、ピリジン５ｍｌに溶かしたトシル
クロライド２．２６ｇを徐々に滴下した（５℃以下、７
分）。その後、室温にて５時間撹拌した。

反応混合物を氷水１５０ｍｆに注入し、６Ｎ塩酸水溶液
でｐＨ３程度にした後、酢酸エチルにより抽出した。こ
れを水洗し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶
媒留去して（６−ペンチルオキシヘプチル）ｐ−トルエ
ンスルホネート２．９８ｇを得た。

５−ｎ−デシル−２−（４−ヒドロキシフェニル）ピリ
ミジン３．１２ｇ及び水酸化カリウム０．５３ｇをジメ
チルホルムアミド１４ｍｊｉ！に溶かし、１００°Ｃで
３時間加熱撹拌した後、（６−ペンチルオキシヘプチル
）　ｐ　−）ルエンスルホネート２．９８ｇを添加し、
１００℃で５時間加熱撹拌した。

反応混合物を氷水２００ｍ１！に注入し、６Ｎ塩酸水溶
液でｐＨ３程度にした後ベンゼンにより抽出した。これ
を水洗し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後溶媒留去
して粗生成物４．７１ｇを得た。これをシリカゲルカラ
ムクロマト精製（ｎ−ヘキサン／酢酸エチル＝１０／２
）　した後、さらにヘキサンから再結晶し、５−ｎ−デ
シル−２−［４−（６−ペンチルオキシへブチルオキシ
）フェニル］ピリミジン１．５６ｇを得た。

Ｉ　Ｒ（ｃｍ−’　） ２９２４．２８５２，１６１０．１５Ｂ６，１４７２゜
１４３６．１２５４，１１６８，１０９６．　７９８相
転移温度（’Ｃ） ２２．７　　　　　　　３３．３　　　　　　　　　３
９．８合成側以外の化合物についても以下の合成経路Ａ
。

Ｂにより得ることができる。

合成経路Ａ 合成経路Ｂ （上記式においてＲ １、Ｒ ２、ｘ 、　ｍ　、　ｎは前述の通 りである） 前記一般式（ｎ） で示される化合物の具体的な 構造式の例を以下に示す。

Ｉ ｃ　、　Ｈ、，８ｃｏ＝＋■（涙Ｃ３ＨＩ？ム Ｉ 一般式（ｎ）で示される化合物の代表的な合成例を以下
に示す。

合成例１（化合物Ｎｏ、２−４の合成）５−ドデシル−
２−（４’　−ヒドロキシフェニル）ピリミジン１．０
ｇ　（２，９４ｍｍｏｊ’　）をトルエン４ｍｌ及びピ
リジン４ｍｌに溶かした。これにトルエン４ｍＡ’に溶
かしたトランス−４−ｎ−プロピルシクロヘキサンカル
ボン酸クロリド（関東化学■製）０．５５ｇを氷水浴中
５℃以下で徐々に滴下した。滴下終了後、室温で１２時
間撹拌し、反応混合物を氷水１００ｍ！！中に注入した
。６Ｎ塩酸で酸性側とした後、ベンゼンで抽出し、これ
を水、５％炭酸水素ナトリウム水溶液、水で順次洗浄し
た。硫酸マグネシウムにより乾燥した後、溶媒留去し、
クリーム色の粗生成物を得た。これをカラムクロマトグ
ラフィーにより精製した後、さらにエタノール１酢酸エ
チル混合溶媒から再結晶し、白色の標記化合物０．９４
ｇを得た。（収率６４．８％）相転移温度（℃） 合成例２（化合物Ｎｏ、２−７２の合成）（Ｉ）トラン
ス−４−ｎ−プロピルシクロヘキサンカルボン酸クロラ
イド１０ｇ　（５３，６ｍｍｏｆりをエタノール３０ｍ
１にとかし、これに少量のトリエチルアミンを加え室温
で１０時間撹拌した。反応混合物を氷水１００ｍ１に注
入し、６Ｎ塩酸水溶液を加え酸性側とした後、イソプロ
ピルエーテルにより抽出した。有機層を洗液が中性とな
るまで水洗を繰り返した後、硫酸マグネシウムにより乾
燥した。溶媒留去後、シリカゲルカラムクロマトグラフ
ィーにより精製し、トランス−４−ｎ−プロピルシクロ
ヘキサンカルボン酸エチルエステル９．９ｇを得た。

（ＩＩ）水素化アルミニウムリチウム０．７３ｇ　（１
９，１ｍｍｏｆ）を乾燥エーテル３０　ｍ　Ｉ！に添加
し、１時間加熱環流した。氷水浴中で１０℃程度まで冷
却した後、乾燥エーテル３０　ｍ　ｌに溶かしたトラン
ス−４−ｎ−プロピルシクロヘキサンカルボン酸エチル
エステル５ｇ　（２５，５ｍｍｏｆ）を徐々に滴下した
。滴下終了後、室温で１時間撹拌し、さらに１時間加熱
環流させた。これを酢酸エチル、６Ｎ塩酸水溶液で処理
した後、氷水２００　ｍ　ＩＩに注入した。

イソプロピルエーテルにより抽出した後、有機相を水、
水酸化ナトリウム水溶液、水で順次洗浄し、硫酸マグネ
シウムにより乾燥した。溶媒留去後、シリカゲルカラム
クロマトグラフィーにより精製し、トランス−４−ｎ−
プロピルシクロヘキシルメタノール３．５ｇを得た。

（■）トランス−４−ｎ−プロピルシクロヘキシルメタ
ノール３．４ｇ　（２２，４ｍｍｏｊ！　）をピリジン
２０ｍ（ｌに溶かした。これにピリジン２０　ｍ　ＩＩ
に溶かしたｐ−）ルエンスルホン酸クロライド５．３ｇ
を氷水洛中で５℃以下に冷却しながら滴下した。室温で
１０時間撹拌した後、氷水２００　ｍ　ＩＩに注入した
。。６Ｎ塩酸水溶液により酸性側とした後、イソプロピ
ルエーテルで抽出した。有機相を洗液が中性となるまで
水洗を繰り返した後、硫酸マグネシウムにより乾燥した
。これを溶媒留去して、トランス−４−ｎ−プロビルシ
クロヘキシルメチルーｐ−トルエンスルホネートを得た
。

（ＩＶ）ジメチルホルムアミド４０ｍ１に５−デシル−
２−（４’−ヒドロキシフェニル）ピリミジン６．３ｇ
（２０，２ｍｍｏＩりを溶かした。これに８５％水酸化
カリウム１．５ｇを加え、１００℃で１時間撹拌した。

これにトランス−４−ｎ−プロピルシクロヘキシルメチ
ル−ｐ−トルエンスルホネート６．９ｇを加え、さらに
１００℃で４時間撹拌した。反応終了後、これを氷水２
００ｍＩ！に注入し、ベンゼンで抽出した。

有機相を水洗した後、硫酸マグネシウムにより乾燥した
。溶媒留去後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーに
より精製し、これをさらにエタノール／酢酸エチル混合
溶媒から再結晶して、前記例示化合物Ｎｏ、２−７２を
得た。

ＩＲ（ｃｍ−’）　： ２９２０、　２８４０．　１６０８．　１５８４１４２
８、　１２５８．　１１６４．　８００相転移温度（℃
） （Ｓｍ２はＳｍＡ、ＳｍＣ以外のスメクチック相、未同
定）本発明の液晶組成物は前記一般式（Ｉ）で示される
化合物の少なくとも１種と、前記一般式（ＩＩ　）で示
される化合物の少なくとも１種と、さらに他の液晶性化
合物１種以上とを適当な割合で混合することにより得る
ことができる。また、本発明による液晶組成物は、強誘
電性液晶組成物、特に強誘電性カイラルスメクチック液
晶組成物が好ましい。

本発明で用いる他の液晶性化合物の具体例を下記にあげ
る。

（晶：下金゛白） ヒー υ υ υ υ υ 本発明の一般式（Ｉ）で示される液晶性化合物および一
般式（ＩＩ　）で示される液晶性化合物それぞれと、一
種以上の上述した他の液晶性化合物あるいは、それを含
む強誘電性液晶組成物（以下強誘電性液晶材料と略す）
との配向割合は、強誘電性液晶材料１００重量部当り、
本発明一般式（Ｉ）および一般式（ＩＩ　）で示される
液晶性化合物それぞれを１〜３００重量部、より好まし
くは５〜１００重量部とすることが好ましい。

また、本発明の一般式（１）および一般式（ＸＸ　）で
示される液晶性化合物の一方もしくは両方を２種以上用
いる場合も強誘電性液晶材料との配合割合は前述した強
誘電性液晶材料１００重量部当り、本発明一般式（１）
および一般式（ＩＩ　）で示される液晶性化合物の一方
もしくは両方の２種以上の混合物を１〜５００重量部、
より好ましくは１０−１００重量部とすることが好まし
い。

第１図は強誘電性液晶素子の構成の説明のために、本発
明の強誘電性液晶層を有する液晶素子の１例の断面概略
図である。

第１図において符号ｌは強誘電性液晶層、２はガラス基
板、３は透明電極、４は絶縁性配向制御層、５はスペー
サー、６はリード線、７は電源、８は偏光板、９は光源
を示している。

２枚のガラス基板２には、それぞれＩｎ２Ｏ３゜ＳｎＯ
２あるいはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ　　０ｘｉｄ
ｅ）等の薄膜から成る透明電極が被覆されている。その
上にポリイミドの様な高分子の薄膜をガーゼやアセテー
ト植毛布等でラビングして、液晶をラビング方向に並べ
る絶縁性配向制御層が形成されている。また絶縁物質と
して例えばシリコン窒化物、水素を含有するシリコン炭
化物、シリコン酸化物、硼素窒化物、水素を含有する硼
素窒化物、セリウム酸化物、アルミニウム酸化物、ジル
コニウム酸化物、チタン酸化物やフッ化マグネシウムな
どの無機物質絶縁層を形成し、その上にポリビニルアル
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
酢酸ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、セルロース樹
脂、メラミン樹脂、ユリャ樹脂、アクリル樹脂やフォト
レジ゛スト樹脂などの有機絶縁物質を配向制御層として
、２層で絶縁性配向制御層が形成されていてもよ（、ま
た無機物質絶縁性配向制御層あるいは有機物質絶縁性配
向制御層単層であっても良い。この絶縁性配向制御層が
無機系ならば蒸着法などで形成でき、有機系ならば有機
絶縁物質を溶解させた溶液、またはその前駆体溶液（溶
剤０．１〜２０重量％、好ましくは０．２〜１０重量％
）を用いて、スピンナー塗布法、浸漬塗布法、スクリー
ン印刷法、スプレー塗布法、ロール塗布法等で塗布し、
所定の硬化条件下（例えば加熱下）で硬化させ形成させ
ることができる。

絶縁性配向制御層の層厚は通常３０人〜１μｍ、好まし
くは３０人〜３０００人、さらに好ましくは５０人〜１
０００人が適している。

この２枚のガラス基板２はスペーサー５によって任意の
間隔に保たれている。例えば所定の直径を持つシリカビ
ーズ、アルミナビーズをスペーサーとしてガラス基板２
枚で挾持し、周囲をシール材、例えばエポキシ系接着材
を用いて密封する方法がある。その他スペーサーとして
高分子フィルムやガラスファイバーを使用しても良い。

この２枚のガラス基板の間に強誘電性液晶が封入されて
いる。

強誘電性液晶が封入された強誘電性液晶層は、一般には
０．５〜２０μｍ１好ましくは１〜５μｍである。

また、この強誘電性液晶は室温を含む広い温度域（特に
低温側）でＳ　ｍ　Ｃ水相（カイラルスメクチックＣ相
）を有し、かつ、素子とした場合には駆動電圧マージン
及び駆動温度マージンが広いことが望まれる。

また、特に素子とした場合に良好な均−配向性を示しモ
ノドメイン状態を得るには、その強誘電性液晶は等吉相
からａｈ相（コレステリック相）−５ｍＡ相（スメクチ
ックＡ相）−ＳｍＣ＊相（カイラルスメクチックＣ相）
という相転移系列を有していることが望ましい。

透明電極３からはリード線によって外部電源７に接続さ
れている。

またガラス基板２の外側には偏光板８が貼り合わせであ
る。

第１図は透明型なので光源９を備えている。

第２図は強誘電性液晶素子の動作説明のために、セルの
例を模式的に描いたものである。２１ａと２１ｂはそれ
ぞれＩｎ２Ｏ３，５ｎ０２あるいはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕ
ｍ−Ｔｉｎ　　０ｘｉｄｅ）等の薄膜からなる透明電極
で被覆された基板（ガラス板）であり、その間に液晶分
子層２２がガラス面に垂直になるよう配向したＳｍＣ＊
相またはＳｍＨ＊相の液晶が封入されている。太線で示
した線２３が液晶分子を表わしており、この液晶分子２
３はその分子に直交した方向に双極子モーメント（Ｐ±
）２４を有している。基板２１ａと２１ｂ上の電極間に
一定の閾値以上の電圧を印加すると、液晶分子２３のら
せん構造がほどけ、双極子モーメント（Ｐ上）２４がす
べて電界方向に向（よう、液晶分子２３は配向方向を変
えることができる。液晶分子２３は細長い形状を有して
おり、その長袖方向と短軸方向で屈折率異方性を示し、
従って例えばガラス面の上下に互いにクロストークの偏
光子を置けば、電圧印加極性によって光学特性が変わる
液晶光学変調素子となることは容易に理解される。

本発明の光学変調素子で好ましく用いられる液晶セルは
、その厚さを充分に薄く（例えば１０μ以下）すること
ができる。このように液晶層が薄くなるにしたがい、第
３図に示すように電界を印加していない状態でも液晶分
子のらせん構造がほどけ、その双極子モーメントＰａま
たはｐｂは上向き（３４ａ）または下向き（３４ｂ）の
どちらかの状態をとる。このようなセルに、第３図に示
す如く一定の閾値以上の極性の異る電界ＥａまたはＥｂ
を電圧印加手段３１ａと３１ｂにより付与すると、双極
子モーメントは電界ＥａまたはＥｂの電界ベクトルに対
応して上向き３４ａまたは下向き３４ｂと向きを変え、
それに応じて液晶分子は、第１の安定状態３３ａかある
いは第２の安定状態３３ｂの何れか一方に配向する。

このような強誘電性を光学変調素子として用いることの
利点は先にも述べたが２つある。

その第１は、応答速度が極めて速いことであり、第２は
液晶分子の配向が双安定性を有することである。第２の
点を例えば第３図によって更に説明すると、電界Ｅａを
印加すると液晶分子は第１の安定状態３３ａに配向する
が、この状態は電界を切っても安定である。また、逆向
きの電界Ｅｂを印加すると、液晶分子は第２の安定状態
３３ｂに配向してその分子の向きを変えるが、やはり電
界を切ってもこの状態に留っている。また与える電界Ｅ
ａあるいはＥｂが一定の閾値を越えない限り、それぞれ
前の配向状態にやはり維持されている。

この様な特性を有する強誘電性液晶材料を一対の基板間
に挾持した素子で単純マトリクス表示装置とした場合、
例えば特開昭５９−１９３４２６号公報、同５９−１９
３４２７号公報、同６０−１５６０４６号公報や同６０
−１５６０４７号公報などに開示された駆動法を適用す
ることができる。

第４図は、本発明の実施例中で用いた駆動法の波形図で
ある。また、第５図は、本発明で用いたマトリクス電極
を配置した強誘電性液晶パネル５１の平面図である。第
５図のパネル５１には、走査線５２とデータ線５３とが
互いに交差して配線され、その交差部の走査線５２とデ
ータ線５３との間には強誘電性液晶が配置されている。

第４図（Ａ）中の８８は選択された走査線に印加する選
択走査波形を、ＳＮは選択されていない非選択走査波形
を、■８は選択されたデータ線に印加する選択情報波形
（黒）を、ＩＮは選択されていないデータ線に印加する
非選択情報信号（白）を表わしている。また、図中（Ｉ
ｓ　　ｓｓ）と（ＩＮＳＳ）は選択された走査線上の画
素に印加する電圧波形で、電圧（ｉｓ　　ｓｓ）が印加
された画素は黒の表示状態をとり、電圧（ＩＮ　　Ｓｓ
）が印加された画素は白の表示状態をとる。

第４図（Ｂ）は第４図（Ａ）に示す駆動波形で第６図に
示す表示を行ったときの時系列波形である。

第４図に示す駆動例では、選択された走査線上の画素に
印加される単一極性電圧の最小印加時間△ｔが書込み位
相ｔ２の時間に相当し、ｌラインクリヤ１．位相の時間
が２△ｔに設定されている。

さて、第４図に示した駆動波形の各パラメータ”Ｓ　＊
　”　ｌ　＋△ｔの値は使用する液晶材料のスイッチン
グ特性によって決定される。第７図は後述するバイアス
比を一定に保ったまま駆動電圧（ＶＳ＋Ｖ＋）を変化さ
せたときの透過率Ｔの変化、即ちＶ−Ｔ特性を示したも
のである。ここでは、△ｔ＝５０μｓ。

バイアス比Ｖ工／（Ｖ工＋Ｖ５）＝ｌ／３に固定されて
いる。第７図の正側は第４図で示した（ＩＮ−３Ｓ）、
負側は（ｔｓ　　ｓｓ）で示した波形が印加される。

ここでｖＩ　＋　”３をそれぞれ実駆動閾値電圧、及び
クロストーク電圧と呼ぶ。但し“（Ｖ２　＜　Ｖ　１　
＜　Ｖ３　）また△Ｖ”（Ｖ３　　Ｖｌ）を電圧マージ
ンと呼び、マトリクス駆動可能な電圧幅となる。ｖ３は
ＦＬＣのマトリクス駆動上、一般的に存在すると言って
よい。具体的には、第４図（Ａ）　（ＩＮ　　ＳＳ）の
波形におけるｖ８′　　によるスイッチングを起こす電
圧値である。勿論、バイアス比を太き（することにより
ｖ３の値を太き（することは可能であるが、バイアス比
を増すことは情報信号の振幅を大きくすることを意味し
、画質的にはちらつきの増大、コントラストの低下を招
き好ましくない。我々の検討ではバイアス比は１／３〜
１／４程度が実用的であった。ところでバイアス比を固
定すれば、電圧マージン△Ｖは液晶材料のスイッチング
特性に強（依存し、△Ｖの大きい液晶材料がマトリクス
駆動上非常に有利であることは言うまでもない。

この様な、ある一定温度において、情報信号の２通りの
向きによって選択画素に「黒」および「白」の二状態を
書き込むことが可能であり、非選択画素は、その「黒」
または「白」の状態を保持することが可能である印加電
圧の上下限の値およびその幅（駆動電圧マージン△Ｖ）
は液晶材料間で差があり特有なものである。また環境温
度の変化によっても、駆動マージンはズしていくため、
実際の表示装置の場合、液晶材料や環境温度に対して最
適駆動電圧にしておく必要がある。

しかしながら、実用上この様なマトリクス表示装置の表
示面積を拡大してい（場合、各画素における液晶の存在
環境の差（具体的には、温度や電極間のセルギャップの
差）は当然大きくなり、駆動電圧マージンが小さな液晶
では、表示エリア全体に良好な画像を得ることが出来な
（なる。

以下実施例により本発明について更に詳細に説明するが
、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１ 下記例示化合物を下記の重量部で混合し、液晶性組成物
１−Ａを作成した。

Ｃ４ＩＩｓＯＣ１ｈＣＨｚｏ＠−ｃｏｏ＠＠−ＣＯＯＣ
ｓＨ１３郭 Ｃ，ＩＩＨ！、０＠−Ｑ）ＯＧＯＣ，Ｈ、。

Ｃ＊Ｈ＋ｔ＠側Φド、。Ｈ２１ 例示化合物Ｎｏ。

構造式 この液晶組成物１−Ａに対して例示化合物ｉ　−３，２
−１５をそれぞれ下記の重量部で混合し、液晶組成物１
−Ｂを得た。

−Ａ 次に、これらの液晶組成物を以下の手順で作製したセル
を用いて、光学的な応答を観察した。

２枚の１．１ｍｍ厚のガラス板を用意し、それぞれのガ
ラス板上にＩＴＯ膜を形成し、電圧印加電極を作成し、
さらにこの上にＳｉＯ２を蒸着させ絶縁層とした。

この基板上にポリイミド樹脂前駆体［東し■５Ｐ−５１
０］　１．０％ジメチルアセトアミド溶液を回転数３０
０Ｏｒ、ｐ９ｍのスピンナーで１５秒間塗布した。成膜
後、６０分間、３００℃加熱縮合焼成処理を施した。こ
の時の塗膜の膜厚は約１２０人であった。

この焼成後の被膜には、アセテート植毛布によるラビン
グ処理がなされ、その後イソプロピルアルコール液で洗
浄し、平均粒径１．５μｍのシリカビーズを一方のガラ
ス板上に散布した後、それぞれのラビング処理軸が互い
に平行となる様にし、接着シール剤［リクソンボンド（
チッソ＠）］を用いてガラス板をはり合わせ、６０分間
、１００℃にて加熱乾燥しセルを作成した。このセルの
セル厚をベレツク位相板によって測定したところ約１．
５μｍであった。

このセルに上述の液晶組成物１−Ｂを等方性液体状態で
注入し、等吉相から２０℃／ｈで２５℃まで徐冷するこ
とにより、強誘電性液晶素子を作成した。

この強誘電性液晶素子を用いて、前述した第４図に示す
駆動波形（ｌ／３バイアス）で駆動電圧マージン△Ｖ　
（Ｖ３−Ｖ、　）を測定した。その結果を次に示す。（
尚、Δｔはｖ２！＝ｉ１５ｖとなる様に設定） １０℃　　　　　２５℃　　　　　　４０°Ｃ駆動電圧
マージン　　　１２．ＯＶ　　　　　１２．５Ｖ　　　
　　８．５Ｖ（測定時設定△ｔ）　　　（３６０ｐ　５
ｅｃ）　　（１２０μ５ｅｃ）　　（５０μ５ｅｃ）さ
らに２５℃における駆動電圧マージンの中、央値に電圧
を設定して測定温度を変化させた場合駆動可能な温度差
（以下、駆動温度マージンという）は上３゜５℃であっ
た。

また、２５℃におけるこの駆動時のコントラストは９で
あった。

比較例１ 実施例１で使用した液晶組成物１−Ｂのうち例示化合物
Ｎｏ、　１−３を混合せずにｌ−Ａに対して例示化合物
Ｎｏ、２−１５のみを混合した液晶組成物１−Ｃと例示
化合物Ｎｏ、２−１５を混合せずに１−Ａに対して例示
化合物Ｎｏ、　ｌ　−３のみを混合した液晶組成物１−
Ｄを作成した。

液晶組成物１−Ｂを用いる代わりに液晶組成物１−Ａ、
ｌ−Ｃ及び１−Ｄをセル内に注入する以外は、全（実施
例１と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、駆動電
圧マージン△Ｖを測定した。その結果を次に示す。

駆動電圧マージン（測定時設定△ｔ） １０℃　　　　２５°０　　　　４０℃１−Ａ　　　　
７．ＯＶ　　　　　９．ＯＶ　　　　　６．０Ｖ（５２
５Ｂ　５ｅｃ）　　　（１４０μ５ｅｃ）　　　（４５
μ５ｅｃ）１−Ｃ８，ＯＶ　　　　　１０．ＯＶ　　　
　　６．５Ｖ（４２０μ５ｅｃ）　　　（１４０ｐ　５
ｅｃ）　　　（４５μ５ｅｃ）１−Ｄ　　　　７．５Ｖ
　　　　　９．ＯＶ　　　　　６．０Ｖ（４２０ｐ　５
ｅｃ）　　　（１２０μ５ｅｃ）　　　（４０μ５ｅｃ
）さらに２５℃における駆動温度マージンは、１−Ａで
上２゜０℃、１−Ｃで上２゜４℃、１−Ｄで上２゜２°
Ｃであった。

実施例１と比較例１より明らかな様に、本発明による液
晶性組成物１−Ｂを含有する強誘電性液晶素子の方が駆
、動温度マージンは広がっており、環境温度の変化や、
セルギャップのバラツキに対して画像を良好に保つ能力
がすぐれている。

実施例２ 実施例１で使用した液晶組成物１−Ａに対して、以下に
示す例示化合物を以下に示す重量部で混合して液晶組成
物２−Ｂを得た。

例示化 合物Ｎａ　　　　　　　　　　構　　造　　式　　　　
　　　　　　　　　重量部これを用いた他は実施例１と
同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例１と同
様の方法で駆動マージンを測定し、スイッチング状態等
を観察した。この液晶素子内の均−配向性は良好であり
、モノドメイン状態が得られた。測定結果を次に示す。

１０°０　　　　　２５℃　　　　　４０℃駆動電圧マ
ージン　　　１２．ＯＶ　　　　　１２．７Ｖ　　　　
　８．５Ｖ（測定時設定△ｔ）　　　（３３０ｐ　５ｅ
ｃ）　　（１２０μ５ｅｃ）　　（５０μ５ｅｃ）さら
に２５℃における駆動温度マージンは、上３゜７℃であ
った。またこの温度における、この駆動時のコントラス
トは８であった。

比較例２ 実施例２で使用した液晶組成物２−Ｂのうち例示化合物
Ｎｏ、１−１３．　１−１４を混合せずに１−Ａに対し
て例示化合物Ｎｏ、２−６９のみを混合した液晶組成物
２−Ｃと例示化合物Ｎｏ、２−６９を混合せずに１−Ａ
に対して例示化合物Ｎｏ、１−１３．　１−１４のみを
混合した液晶組成物２−Ｄを作成した。

液晶組成物１−Ｂを用いる代わりに液晶組成物１−Ａ、
２−Ｃ及び２−Ｄをセル内に注入する以外は、全（実施
例１と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、駆動電
圧マージン△Ｖを測定した。その結果を次に示す。

駆動電圧マージン（測定時設定△ｔ） １０°Ｃ２５°Ｃ４０°Ｃ １−Ａ　　　　７．ＯＶ　　　　９．ＯＶ　　　　　６
．０Ｖ（５２５μ５ｅｃ）　　（１４０Ｂ　５ｅｃ）　
　　（４５μ５ｅｃ）２−Ｃ８，ＯＶ　　　　１０．Ｏ
Ｖ　　　　　６．５Ｖ（４２０μ５ｅｃ）　　（１４０
μ５ｅｃ）　　　（４５μ５ｅｃ）２−Ｄ　　　　７．
５Ｖ　　　　９．ＯＶ　　　　　６．０Ｖ（４００μ５
ｅｃ）　　（１２０μ５ｅｃ）　　　（４０ｐ　５ｅｃ
）さらに２５℃における駆動温度マージンは、１−Ａで
上２゜０℃、２−Ｃで上２゜５℃、２−Ｄで上２゜３°
Ｃであった。

実施例２と比較例２より明らかな様に、本発明による液
晶組成物２−Ｂを含有する強誘電性液晶素子の方が駆動
マージンは広がっており、環境温度の変化や、セルギャ
ップのバラツキに対して画像を良好に保つ能力にすぐれ
ている。

実施例３ 実施例１で使用した液晶組成物１−Ａに対して、以下に
示す例示化合物を以下に示す重量部で混合して液晶組成
物３−Ｂを得た。

例示化 合物Ｎα　　　　　　　　構　　造　　式これを用、い
た他は実施例１と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成
し、実施例１と同様の方法で駆動マージンを測定し、ス
イッチング状態等を観察した。この液晶素子内の均−配
向性は良好であり、モノドメイン状態が得られた。測定
結果を次に示す。

１０℃　　　　　２５℃　　　　　４０℃駆動電圧マー
ジン１１．ＯＶ　　　　　１２．ＯＶ　　　　　８．５
Ｖ（測定時設定△ｔ）　　　（３４０μ５ｅｃ）　　（
１２０μ５ｅｃ）　　（５０μ５ｅｃ）さらに２５℃に
おける駆動温度マージンは、±３．６℃であった。また
この温度における、この駆動時のコントラストは８であ
った。

比較例３ 実施例３で使用した液晶組成物３−Ｂのうち例示化合物
Ｎｏ、１−２０を混合せずにｌ−Ａに対して例示化合物
Ｎｏ、２−１００．２−１０４のみを混合した液晶組成
物３−Ｃと例示化合物Ｎｏ、２−１００．２−１０４を
混合せずに１−Ａに対して例示化合物Ｎｏ、１−２０の
みを混合した液晶組成物３−Ｄを作成した。

液晶組成物１−Ｂを用いる代わりに液晶組成物１−Ａ、
３−Ｃ及び３−Ｄをセル内に注入する以外は、全〈実施
例１と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、駆動電
圧マージン△Ｖを測定した。その結果を次に示す。

駆動電圧マージン（測定時設定△ｔ） １０℃　　　　２５℃　　　　４０°Ｃ１−Ａ　　　　
７．ＯＶ　　　　　９．ＯＶ　　　　　６．０Ｖ（５２
５μ５ｅｃ）　　　（１４０ｐ　５ｅｃ）　　　（４５
ｐ　５ｅｃ）３−Ｃ８，ＯＶ　　　　　９．５Ｖ　　　
　　７．０Ｖ（４２０μ５ｅｃ）　　　（１４０μ５ｅ
ｃ）　　　（５０μ５ｅｃ）３−Ｄ　　　　８．ＯＶ　
　　　　９．ＯＶ　　　　　６．０Ｖ（４００ｕｓｅｃ
）　　　（１２０μ５ｅｃ）　　　（４０μ５ｅｃ）さ
らに２５℃における駆動温度マージンは、ｌ−Ａで±２
．０℃、３−Ｃで±２．４℃、３−Ｄで±２．４℃であ
った。

実施例３と比較例３より明らかな様に、本発明による液
晶組成物３−Ｂを含有する強誘電性液晶素子の方が駆動
マージンは広がっており、環境温度の変化や、セルギャ
ップのバラツキに対して画像を良好に保つ能力にすぐれ
ている。

実施例４ 実施例１で使用した液晶組成物１−Ａに対して、以下に
示す例示化合物を以下に示す重量部で混合して液晶組成
物４−Ｂを得た。

例示化　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　重量部合物丸　　　　　　　　構
　　造　　式これを用いた他は実施例１と同様の方法で
強誘電性液晶素子を作成し、実施例１と同様の方法で駆
動マージンを測定し、スイッチング状態等を観察した。

この液晶素子内の均−配向性は良好であり、モノドメイ
ン状態が得られた。測定結果を次に示す。

１０℃　　　　　２５°０　　　　　４０℃駆動電圧マ
ージ：／　　　　１０．８Ｖ　　　　　１２．３Ｖ　　
　　　８．ＯＶ（測定時設定△ｔ）　　　（３６０μ５
ｅｃ）　　（１２０ｐ　５ｅｃ）　　（４５μ５ｅｃ）
さらに２５℃における駆動温度マージンは、±３．４℃
であった。またこの温度における、この駆動時のコント
ラストは１０であった。

比較例４ 実施例４で使用した液晶組成物４−Ｈのうち例示化合物
Ｎｏ、１−２６．　１−３８を混合せずにｌ−Ａに対し
て例示化合物Ｎｏ、２−２０のみを混合した液晶組成物
４−Ｃと例示化合物Ｎｏ、２−２０を混合せずに１−Ａ
に対して例示化合物Ｎｏ、１−２６．　１−３８を混合
した液晶組成物４−Ｄを作成した。

液晶組成物１−Ｂを用いる代わりに液晶組成物１−Ａ、
４−Ｃ及び４−Ｄをセル内に注入する以外は、全〈実施
例１と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、駆動電
圧マージン△Ｖを測定した。その結果を次に示す。

駆動電圧マージン（測定時設定△ｔ） １０°Ｃ２５°Ｃ４０°Ｃ １−Ａ　　　　７．ＯＶ　　　　９．ＯＶ　　　　　６
．０Ｖ（５２５ｐ　５ｅｃ）　　（１４０ｐ　５ｅｃ）
　　　（４５μ５ｅｃ）４−Ｃ８，ＯＶ　　　　９．５
Ｖ　　　　　６．５Ｖ（４２０μ５ｅｃ）　　（１４０
μ５ｅｃ）　　　（４５μ５ｅｃ）４−Ｄ　　　　７．
５Ｖ　　　　９．ＯＶ　　　　　６．０Ｖ（４２０μ５
ｅｃ）　　（１１０μ５ｅｃ）　　　（４２μ５ｅｃ）
さらに２５℃における駆動温度マージンは、ｌ−Ａで±
２．０℃、４−Ｃで±２．３℃、４−Ｄで上２゜２°Ｃ
であった。

実施例４と比較例４より明らかな様に、本発明による液
晶組成物４−Ｂを含有する強誘電性液晶素子の方が駆動
マージンは広がっており、環境温度の変化や、セルギャ
ップのバラツキに対して画像を良好に保つ能力にすぐれ
ている。

実施例５ 実施例１で使用した液晶組成物１−Ａに対して、以下に
示す例示化合物を以下に示す重量部で混合して液晶組成
物５−Ｂを得た。

す す −Ａ これを用いた他は実施例１と同様の方法で強誘電性液晶
素子を作成し、実施例１と同様の方法で駆動マージンを
測定し、スイッチング状態等を観察した。この液晶素子
内の均−配向性は良好であり、モノドメイン状態が得ら
れた。測定結果を次に示す。

１０℃　　　　　２５℃　　　　　４０℃駆動電圧マー
ジン１０．ＯＶ　　　　　１１．５Ｖ　　　　　８．Ｏ
Ｖ（測定時設定△ｔ）　　　（４００μｓｅｃ）　　（
１２０μｓｅｃ）　　（４５μｓｅｃ）さらに２５℃に
おける駆動温度マージンは、±３．１℃であった。また
この温度における、この駆動時のコントラストは１０で
あった。

比較例５ 実施例５で使用した液晶組成物５−Ｈのうち例示化合物
Ｎｏ．１−３６を混合せずに１−Ａに対して例示化合物
Ｎｏ．２−５５．　２−６６のみを混合した液晶組成物
５−Ｃと例示化合物Ｎｏ．２−５５．　２−６６を混合
せずに１−Ａに対して例示化合物Ｎｏ．１−３６のみを
混合した液晶組成物５−Ｄを作成した。

液晶組成物１−Ｂを用いる代わりに液晶組成物１−Ａ，
５−Ｃ及び５−Ｄをセル内に注入する以外は、全〈実施
例１と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、駆動電
圧マージン△Ｖを測定した。その結果を次に示す。

駆動電圧マージン（測定特設７１，ｔ＞１０℃　　　　
２５℃　　　　４０℃ １−Ａ　　　　７．ＯＶ　　　　　９．ＯＶ　　　　　
６．ＯＶ（５２５　μｓｅｃ）　　、　（１４０　μｓ
ｅｃ）　　　（４５　μｓｅｃ）５−Ｃ　　　　７．５
Ｖ　　　　　９．５Ｖ　　　　　６．５Ｖ（４９０　ｐ
　ｓｅｃ）　　　（１４０　ｐ　ｓｅｃ）　　　（４５
　μｓｅｃ）５−Ｄ　　　　８．ＯＶ　　　　　９．５
Ｖ　　　　　６．ＯＶ（４３０　ｐ　ｓｅｃ）　　　（
１２０μｓｅｃ）　　　（４５　μｓｅｃ）さらに２５
℃における駆動温度マージンは、１−Ａで±２．０℃、
５−Ｃで±２．３℃、５−Ｄで±２．４℃であった。

実施例５と比較例５より明らかな様に、本発明による液
晶組成物５−Ｂを含有する強誘電性液晶素子の方が駆動
マージンは広がっており、環境温度の変化や、セルギャ
ップのバラツキに対して画像を良好に保つ能力にすぐれ
ている。

実施例６ 下記例示化合物を下記重量部で混合し、液晶組 酸物６−Ａを作成した。

例示化合物Ｎｏ。

構造式 ％式％ この液晶組成物６−Ａに対して例示化合物１−２０、　
２−９．　２−１２．　２−１６をそれぞれ下記の重量
部で混合し、液晶組成物６−Ｂを得た。

−Ａ 液晶組成物１−Ｂをこの液晶組成物６−Ｈに代えたほか
は実施例１と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、
実施例１と同様の方法で駆動電圧マージン△Ｖを測定し
、スイッチング状態等を観察した。この液晶素子内の均
−配向性は良好でありモノドメイン状態が得られた。測
定結果を次に示す。

１０°０　　　　　２５℃　　　　　４０℃駆動電圧マ
ージン１３．８Ｖ　　　　　１４．ｌＶ　　　　　１２
．ＯＶ（測定時設定△ｔ）　　　（８４０μ５ｅｃ）　
　（２８０μ５ｅｃ）　　（１１０μ５ｅｃ）さらに２
５℃における駆動温度マージンは、±４．１℃であった
。またこの温度における、この駆動時のコントラストは
９であった。

比較例６ 実施例６で使用した液晶組成物６−Ｂのうち例示化合物
Ｎ０１１−２０を混合せずに６−Ａに対して例示化合物
Ｎｏ、２−９．２−１２．２−１６のみを混合した液晶
組成物６−Ｃと例示化合物Ｎｏ、２−９．２−１２．２
−１６を混合せずに６−Ａに対して例示化合物Ｎｏ、　
１−２０のみを混合した液晶組成物６−Ｄを作成した。

液晶組成物１−Ｂを用いる代わりに液晶組成物６−Ａ、
６−Ｃ及び６−Ｄをセル内に注入する以外は、全〈実施
例１と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、駆動電
圧マージン△Ｖを測定した。その結果を次に示す。

駆動電圧マージン（測定時設定△ｔ） １０℃　　　　２５℃　　　　４０℃ ３−Ａ　　　　Ｉｏ、ＯＶ　　　　　１０．ＯＶ　　　
　　８．０Ｖ（１３００μ５ｅｃ）　　（３４０μ５ｅ
ｃ）　　　（１００μ５ｅｃ）６−Ｃ１０，ＯＶ　　　
　　ｌＯ，５Ｖ　　　　　９．０Ｖ（１１００１，ｔ　
５ｅｃ）　　（３１０μ５ｅｃ）　　　（１００ｐ　５
ｅｃ）６−Ｄ　　　　１１．ＯＶ　　　　　１０，５Ｖ
　　　　　８．０Ｖ（１０５０μ５ｅｃ）　　（３００
ｐ　５ｅｃ）　　　（９０ｐ　ｓｅｃ）さらに２５℃に
おける駆動温度マージンは、６−Ａで±２．４℃、６−
Ｃで±２．９℃、６−Ｄで±２．７℃であった。

実施例６と比較例６より明らかな様に、本発明による液
晶組成物６−Ｂを含有する強誘電性液晶素子の方が駆動
マージンは広がっており、環境温度の変化やセルギャッ
プのバラツキに対して画像を良好に保つ能力にすぐれて
いる。

実施例７ 実施例６で使用した液晶組成物６−Ａに対して、以下に
示す例示化合物を以下に示す重量部で混合して液晶組成
物７−Ｂを得た。

例示化 合物魔 構　　造　　式 ％式％ これを用いた他は実施例１と同様の方法で強誘電性液晶
素子を作成し、実施例１と同様の方法で駆動マージンを
測定し、スイッチング状態等を観察した。この液晶素子
内の均−配向性は良好であり、モノドメイン状態が得ら
れた。測定結果を次に示す。

１０℃　　　２５℃　　　４０℃ 駆動電圧マージン１３．ＯＶ　　　　　１３．５Ｖ　　
　　　１１．ＯＶ（測定時設定△ｔ）　　　（８７０μ
５ｅｃ）　　（２８０ｐ　５ｅｃ）　　（１００ｐ　５
ｅｃ）さらに２５℃における駆動温度マージンは、±３
．７℃であった。またこの温度における、この駆動時の
コントラストは９であった。

比較例７ 実施例７で使用した液晶組成物７−Ｈのうち例示化合物
Ｎｏ、ｌ−８，１−１８を混合せずに６−Ａに対して例
示化合物Ｎｏ、２−１１２．　２−１２０を混合した液
晶組成物７−Ｃと例示化合物Ｎｏ、２−１１２．２−１
２０を混合せずに６−Ａに対して例示化合物Ｎｏ、　１
−８　。

１−１８のみを混合した液晶組成物７−Ｄを作成した。

液晶組成物１−Ｂを用いる代わりに液晶組成物６−Ａ、
７−Ｃ及び７−Ｄをセル内に注入する以外は、全（実施
例１と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、駆動電
圧マージン△Ｖを測定した。その結果を次に示す。

駆動電圧マージン（測定特設７１ｓｔ＞１０、’０　　
　　２５℃　　　　４０℃６−Ａ　　　　ｔｏ、ＱＶ　
　　　　１０．ＯＶ　　　　　Ｂ、０Ｖ（１３００ｕ　
５ｅｃ）　　（３４０ａ　５ｅｅ）　　　（１００ｔｔ
　５ｅｃ）６−ＣＩｏ、ＯＶ　　　　　１１．ＯＶ　　
　　　８．５Ｖ（１１００／ＩＺ　５ｅｃ）　　（３１
０ｐ　５ｅｃ）　　　（１００μ５ｅｃ）６−Ｄ　　　
　Ｉｏ、５Ｖ　　　　　１０．５Ｖ　　　　　８．０Ｖ
（１０００ｕ　５ｅｃ）　　（３００μ５ｅｃ）　　　
（９０μｓｅｃ）さらに２５℃における駆動温度マージ
ンは、６−Ａで±２．４℃、７−Ｃで±２．７℃、７−
Ｄで±２．６℃であった。

実施例７と比較例７より明らかな様に、本発明による液
晶組成物７−Ｂを含有する強誘電性液晶素子の方が駆動
マージンは広がっており、環境温度の変化や、セルギャ
ップのバラツキに対して画像を良好に保つ能力にすぐれ
ている。

実施例８ 実施例６で使用した液晶組成物６−Ａに対して、以下に
示す例示化合物を以下に示す重量部で混合して液晶組成
物８−Ｂを得た。

例示化 合物磁 構　　造　　式 これを用いた他は実施例１と同様の方法で強誘電性液晶
素子を作成し、実施例１と同様の方法で駆動マージンを
測定し、スイッチング状態等を観察した。この液晶素子
内の均−配向性は良好であり、モノドメイン状態が得ら
れた。測定結果を次に示す。

１０℃　　　　　２５℃　　　　　４０℃駆動電圧マー
ジン１３．ＯＶ　　　　　１２．８Ｖ　　　　　１１．
ＯＶ（測定時設定△ｔ）　　　（９００ｕ　５ｅｃ）　
　（３００ｔｔ　５ｅｃ）　　（Ｚｏｏ　ｔｔ　５ｅｃ
）さらに２５℃における駆動温度マージンは、±３．６
℃であった。またこの温度における、この駆動時のコン
トラストは１１であつた。

比較例８ 実施例８で使用した液晶組成物８−Ｂのうち例示化合物
Ｎｏ、１−３５を混合せずに６−Ａに対して例示化合物
Ｎｏ、２−１．２−３２のみを混合した液晶組成物８−
Ｃと例示化合物Ｎｏ、２−１．２−３２を混合せずに６
−Ａに対して例示化合物Ｎｏ、１−３５のみを混合した
液晶組成物８−Ｄを作成した。

液晶組成物１−Ｂを用いる代わりに液晶組成物６−Ａ、
８−Ｃ及び８−Ｄをセル内に注入する以外は、全〈実施
例１と同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、駆動電
圧マージン△Ｖを測定した。その結果を次に示す。

駆動電圧マージン（測定特設ｍｔ） １０℃　　　　２５℃　　　　４０℃ ６−Ａ　　　　Ｉｏ、ＯＶ　　　　　１０．ＯＶ　　　
　　８．０Ｖ（１３００μ５ｅｃ）　　（３４０μ５ｅ
ｃ）　　　（１００μ５ｅｃ）８−Ｃ１１，ＯＶ　　　
　　１１．ＯＶ　　　　　９．０Ｖ（１１００ｐ　５ｅ
ｃ）　　（３００μ５ｅｃ）　　　（１１０μ５ｅｃ）
８−Ｄ　　　　１０．ＯＶ　　　　　ｌｏ、５Ｖ　　　
　　８．０Ｖ（１０００μ５ｅｃ）　　（３００ｐ　５
ｅｃ）　　　（９０μｓｅｃ）さらに２５℃における駆
動温度マージンは、６−Ａで±２．４℃、８−Ｃで±２
．７℃、８−Ｄで±２．５℃であった。

実施例８と比較例８より明らかな様に、本発明による液
晶組成物８−Ｂを含有する強誘電性液晶素子の方が駆動
マージンは広がっており、環境温度の変化や、セルギャ
ップのバラツキに対して画像を良好に保つ能力にすぐれ
ている。

実施例９〜１４ 実施例１．６で用いた例示化合物および液晶性組成物に
代えて表１に示した例示化合物および液晶性組成物を各
重量部で用い９−Ｂ−１４−Ｈの液晶性組成物を得た。

これらを用いた他は全（実施例１と同様の方法により強
誘電性液晶素子を作成し、実施例１と同様の方法で２５
℃の駆動マージンを測定し、スイッチング状態等を観察
した。作成した各々の液晶素子内の均一配向性は良好で
あり、モノドメイン状態が得られた。測定結果を表１に
示す。

実施例９〜１４より明らかな様に本発明による液晶性組
成物９−Ｂ−１４−Ｂを含有する強誘電性液晶素子は駆
動マージンは広がっており、環境温度の変化やセルギャ
ップのバラツキに対して画像を良好に保つ能力にすぐれ
ている。

〔発明の効果〕

本発明の強誘電性液晶組成物を含有する素子は、スイッ
チング特性が良好で、駆動電圧マージンが大きく、素子
の表示エリア上にある程度の温度バラツキがあっても全
画素が良好にマトリクス駆動できる駆動温度マージンの
広がった液晶素子とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は強誘電性液晶を用いた液晶表示素子の一例の断
面概略図、 第２図および第３図は強誘電性液晶素子の動作説明のた
めに、素子セルの一例を模式的に表す斜視図、 第４図は実施例中で用いた駆動法の波形図、第５図はマ
トリクス電極を配置した強誘電性液晶パネルの平面図、 第６図は、第４図（Ｂ）に示す時系列駆動波形で実際の
駆動を行ったときの表示パターンの模式図、第７図は、
駆動電圧を変化させたときの透過率の変化を表すつまり
Ｖ−Ｔ特性図、 第１図において、 ｌ・・・・・・・・・・・・・・・　　　　　　　・・
・・・・・・・・強誘電性液晶層２・・・・・・　　　
・・・　・・・・・・・・・・・・　　　　　　ガラス
基板３・・　　・・・・・・・・・・・・・　　・　　
　　　　　・・・・・透明電極４・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・　　　　　　　　絶縁性配向制御
層５・・・・・・・・・・・・・　　・・・・・・　　
・・・　・・・・・・・・・・・　スペーサー６　・・
・・・・・・・・・・・・　　　　　　・・・・・・・
・・・　　・・・・・・・・・・・・リード線７・・・
・・・・・　・・・・・・・　　　・　・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・電源８
・・・・・・・　　　　・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・　・・・・・・・・・・・・・・・・
・・偏光板９・・・・・　　・・・・・・・・・・・・
　　・・・・・・・・・・・・　　・・・　・・・・・
・・・・・・・光源１ｏ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　　　・・・
・・　　　・・・・・入射光！　　　　　　　　　・・
・・　　　・・・・・・・・・・・・・・・・・透過光
第２図において、 ２１ａ　・・　　　　　　　　　　　　　　　・・・基
板２１ｂ・・・・・・・・　　　・・・・・・・・　・
・・・　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・基
板２４　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・第３図において、 １ａ １ｂ ３ａ ３ｂ ４ａ ４ｂ ａ ｂ 強誘電性液晶層 液晶分子 双極子モーメント（Ｐ土） 電圧印加手段 電圧印加手段 第１の安定状態 第２の安定状態 上向きの双極子モーメント 下向きの双極子モーメント 上向きの電界 下向きの電界 ヤ４０（Ａ） ＳＮ 爵す口 軍ワロ で 手 続 ネ甫 正 書（自発） 昭和６３年１ 日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （ただし、Ｒ＿１はＣ＿１〜Ｃ＿１＿８の置換基を有し
   ていても良い直鎖状、又は分岐状のアルキル基、Ｒ＿２
   はＣ＿１〜Ｃ＿１＿４の置換基を有していても良い直鎖
   状又は分岐状のアルキル基、Ｘ＿１、Ｘ＿２は単結合、
   −Ｏ−、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、
   化学式、表等があります▼、ｍは０〜７、ｎは０もしく
   は１）で示される化合物の少なくとも一種と、 下記一般式（II） ▲数式、化学式、表等があります▼（II） （ただし、Ｒ＿３はＣ＿１〜Ｃ＿１＿８の置換基を有し
   ていてもよい直鎖状又は分岐状のアルキル基、 Ｒ＿４はＣ＿１〜Ｃ＿１＿０の直鎖状のアルキル基、Ｘ
   ＿３は単結合、−Ｏ−、▲数式、化学式、表等がありま
   す▼、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化
   学式、表等があります▼、Ｙは−ＯＣ−、−ＣＯ−、−
   ＣＨ＿２Ｏ−、−ＯＣＨ＿２−、▲数式、化学式、表等
   があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼は▲
   数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表
   等があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼）
   で示される化合物の少なくとも一種とを含有することを
   特徴とする強誘電性カイラルスメクチック液晶組成物。
2. （２）下記一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （ただし、Ｒ＿１はＣ＿１〜Ｃ＿１＿８の置換基を有し
   ていても良い直鎖状、又は分岐状のアルキル基、Ｒ＿２
   はＣ＿１〜Ｃ＿１＿４の置換基を有していても良い直鎖
   状又は分岐状のアルキル基、Ｘ＿１、Ｘ＿２は単結合、
   −Ｏ−、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、
   化学式、表等があります▼、ｍは０〜７、ｎは０もしく
   は１）で示される化合物の少なくとも一種と、 下記一般式（II） ▲数式、化学式、表等があります▼（II） （ただし、Ｒ＿３はＣ＿１〜Ｃ＿１＿８の置換基を有し
   ていてもよい直鎖状又は分岐状のアルキル基、 Ｒ＿４はＣ＿１〜Ｃ＿１＿０の直鎖状のアルキル基、Ｘ
   ＿３は単結合、−Ｏ−、▲数式、化学式、表等がありま
   す▼、▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化
   学式、表等があります▼、Ｙは▲数式、化学式、表等が
   あります▼、▲数式、化学式、表等があります▼、−Ｃ
   Ｈ＿２Ｏ−、−ＯＣＨ＿２−、▲数式、化学式、表等が
   あります▼、▲数式、化学式、表等があります▼は▲数
   式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、表等
   があります▼、▲数式、化学式、表等があります▼）で
   示される化合物の少なくとも一種とを含有する強誘電性
   カイラルスメクチック液晶組成物を一対の電極基板間に
   配置してなることを特徴とする液晶素子。