JPH0288691A - 非線形光学で使用可能な非中心対称性液晶 - Google Patents
非線形光学で使用可能な非中心対称性液晶Info
- Publication number
- JPH0288691A JPH0288691A JP1197914A JP19791489A JPH0288691A JP H0288691 A JPH0288691 A JP H0288691A JP 1197914 A JP1197914 A JP 1197914A JP 19791489 A JP19791489 A JP 19791489A JP H0288691 A JPH0288691 A JP H0288691A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- liquid crystal
- type
- molecule
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims abstract description 39
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 12
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 claims abstract description 9
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 125000005010 perfluoroalkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 10
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 8
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 claims description 5
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical group C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 2
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000002950 monocyclic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 2
- 238000005204 segregation Methods 0.000 claims description 2
- -1 Perfluoro group Chemical group 0.000 claims 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims 1
- 125000000468 ketone group Chemical group 0.000 claims 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 abstract 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 abstract 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 21
- 239000000047 product Substances 0.000 description 21
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004990 Smectic liquid crystal Substances 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002102 hyperpolarization Effects 0.000 description 3
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- KWXGJTSJUKTDQU-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8-heptadecafluoro-8-iodooctane Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)I KWXGJTSJUKTDQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GIEMHYCMBGELGY-UHFFFAOYSA-N 10-undecen-1-ol Chemical compound OCCCCCCCCCC=C GIEMHYCMBGELGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-2-hydroxypropanoate Chemical compound NCC(O)C(O)=O BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- 125000003636 chemical group Chemical group 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N thionyl chloride Chemical compound ClS(Cl)=O FYSNRJHAOHDILO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical class [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N Isooctane Chemical compound CC(C)CC(C)(C)C NHTMVDHEPJAVLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001263 acyl chlorides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N dimethyl-hexane Natural products CCCCCC(C)C JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 229920000548 poly(silane) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/355—Non-linear optics characterised by the materials used
- G02F1/361—Organic materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
- C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
- C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
- C09K19/3441—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having nitrogen as hetero atom
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K19/40—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit containing elements other than carbon, hydrogen, halogen, oxygen, nitrogen or sulfur, e.g. silicon, metals
- C09K19/406—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit containing elements other than carbon, hydrogen, halogen, oxygen, nitrogen or sulfur, e.g. silicon, metals containing silicon
- C09K19/408—Polysiloxanes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は、非中心対称性の配列を有する新規な液晶に関
するものである。本発明は、さらに、この液晶を用いた
装置、特に、非線形光学装置に関するものである。
するものである。本発明は、さらに、この液晶を用いた
装置、特に、非線形光学装置に関するものである。
従来の技術
ある種の有機材料は極めて大きな非線形光学特性を持っ
ており、その非線形光学特性は無機材料に匹敵あるいは
それ上回る場合もある。特に、この非線形光学特性の2
次の特性を利用することによって、周波数変調器または
電気−光学変換器を作ることができる。
ており、その非線形光学特性は無機材料に匹敵あるいは
それ上回る場合もある。特に、この非線形光学特性の2
次の特性を利用することによって、周波数変調器または
電気−光学変換器を作ることができる。
この特性を持つ材料は以下の2つの条件を充していなけ
ればならない: (1)材料を構成する分子は極めて大きく分極可能なも
のであり且つ中心対称性が無いものでなければならない
。
ればならない: (1)材料を構成する分子は極めて大きく分極可能なも
のであり且つ中心対称性が無いものでなければならない
。
(2)分子の集合体の構造も中心対称性が無いものでな
ければならない。
ければならない。
大抵の場合、こうした分子は下記のような形になってい
る: 電子受容体基(A)−非局在化した(すなわち分極可能
な)電子を有する系−電子供与体基(D)。
る: 電子受容体基(A)−非局在化した(すなわち分極可能
な)電子を有する系−電子供与体基(D)。
この分子は、電子供与体基の電子が電子受容体基の方に
移動することによって電気双極子を持つようになる。
移動することによって電気双極子を持つようになる。
この分子の集合体を中心対称性の無い構造にするための
方法には、例えば、結晶生滅させる方法、ラングミュア
−プロジェット(Langmuir−Blodgett
)膜を用いる方法、ドーピングされたポリマーを用いる
方法、キラルな強誘電性スメクチック液晶Cを用いる方
法等がある。
方法には、例えば、結晶生滅させる方法、ラングミュア
−プロジェット(Langmuir−Blodgett
)膜を用いる方法、ドーピングされたポリマーを用いる
方法、キラルな強誘電性スメクチック液晶Cを用いる方
法等がある。
結晶生成法の場合には極めて密度の高い材料が得られる
が、各分子はその双極子の相互作用を最小にしようとし
て、頭部−末尾の形に互い違いに配向する傾向があるた
め、大抵の場合、この方法は使用できない。
が、各分子はその双極子の相互作用を最小にしようとし
て、頭部−末尾の形に互い違いに配向する傾向があるた
め、大抵の場合、この方法は使用できない。
ラングミコアーブロジェット (LB)法は超配向した
薄膜を製造することができるが、実施が難しく、厚さ数
ミクロンの層を得るのにかなりの時間を必要とする。
薄膜を製造することができるが、実施が難しく、厚さ数
ミクロンの層を得るのにかなりの時間を必要とする。
ドーピングしたポリマーを用いる方法の場合には、光学
に活性な非線形分子がマトリックス中に入れられ、この
マトリックスが電界印加後の非線形分子の配向を固定す
る役割をする。この混合式の方法では、極めて少景(約
10%)の活性分子しか利用できず、大部分は不活性な
ポリマーマトリックスである。また、各分子が互いに相
互作用をしないので、分子の運動が勝手に行われ、その
結果、配向率は極めて小さい。
に活性な非線形分子がマトリックス中に入れられ、この
マトリックスが電界印加後の非線形分子の配向を固定す
る役割をする。この混合式の方法では、極めて少景(約
10%)の活性分子しか利用できず、大部分は不活性な
ポリマーマトリックスである。また、各分子が互いに相
互作用をしないので、分子の運動が勝手に行われ、その
結果、配向率は極めて小さい。
キラルな強誘電性スメクチック液晶Cは、電界を加える
ことによって非中心対称な構造にすることが可能である
が、この液晶の分子が超分極する軸線(超分極軸)はキ
ラルなスメクチックCの分極軸線と直角となり、この軸
線は分子の活性部分に対して対称軸となってしまう。
ことによって非中心対称な構造にすることが可能である
が、この液晶の分子が超分極する軸線(超分極軸)はキ
ラルなスメクチックCの分極軸線と直角となり、この軸
線は分子の活性部分に対して対称軸となってしまう。
本発明が解決しようとする課題
本発明の目的は、上記の欠点が無く、自発的に非中心対
称な構造を形成し、しかも、その分極軸線が分子の超分
極軸線と同一直線上にある新規な分子群を提供すること
にある。
称な構造を形成し、しかも、その分極軸線が分子の超分
極軸線と同一直線上にある新規な分子群を提供すること
にある。
課題を解決するための手段
本発明の対象は、電子受容体基−非局在化した電子系−
電子供与体基の構造を有する分子によって構成される非
線形光学で使用可能な非中心対称性液晶において、上記
分子の各々が、その分子中に互いに結合された下記の4
つの部分:(1) 化学的性質が類似し且つ分子の両
端部に位置した2つの■型の部分(2,2”)と(i
i) 一方が1型で、他方が■型である分子の中心に
位置した2つの部分(1,3)とを有し、これらI型、
II型およびIII型の部分は、これら部分の2つづつ
は互いに非相溶性となり且つこれら部分が偏析する傾向
を持つような化学的性質を有しており、上記■型の部分
は分極した及び/又は分極可能な固いユニットであるこ
とを特徴とした液晶にある。
電子供与体基の構造を有する分子によって構成される非
線形光学で使用可能な非中心対称性液晶において、上記
分子の各々が、その分子中に互いに結合された下記の4
つの部分:(1) 化学的性質が類似し且つ分子の両
端部に位置した2つの■型の部分(2,2”)と(i
i) 一方が1型で、他方が■型である分子の中心に
位置した2つの部分(1,3)とを有し、これらI型、
II型およびIII型の部分は、これら部分の2つづつ
は互いに非相溶性となり且つこれら部分が偏析する傾向
を持つような化学的性質を有しており、上記■型の部分
は分極した及び/又は分極可能な固いユニットであるこ
とを特徴とした液晶にある。
本発明の他の対象は、各内側の表面上に電極を有する互
いに対向して配置された2枚のシートと、これらシート
の間に配置された液晶の層とによって構成される液晶セ
ルでにおいて、上記の液晶の層が上記の非中心対称性液
晶であることを特徴とした液晶セルにある。
いに対向して配置された2枚のシートと、これらシート
の間に配置された液晶の層とによって構成される液晶セ
ルでにおいて、上記の液晶の層が上記の非中心対称性液
晶であることを特徴とした液晶セルにある。
本発明およびその利点は、添付図面を参照した以下の説
明からより明らかになろう。但し、以下の説明は本発明
を何ら限定するものではない。
明からより明らかになろう。但し、以下の説明は本発明
を何ら限定するものではない。
本発明による液晶は第1図に概略的に示したような4つ
の部分1.2.2”および3で構成される分子によって
作られる。
の部分1.2.2”および3で構成される分子によって
作られる。
この分子は互いに共有結合された4つの部分を有してい
る。両端部に位置する部分2と2°は類似した化学的性
質(■型)を有しており、中央の部分1と3は互いに異
なる性質(I型と■型)を有している。これら3つの部
分3nおよび■の化学的性質は、これらの3つの部分の
2つづつは互いに相溶性が無く且つ偏析(セクレゲート
)する傾向があるという化学的性質になっている。
る。両端部に位置する部分2と2°は類似した化学的性
質(■型)を有しており、中央の部分1と3は互いに異
なる性質(I型と■型)を有している。これら3つの部
分3nおよび■の化学的性質は、これらの3つの部分の
2つづつは互いに相溶性が無く且つ偏析(セクレゲート
)する傾向があるという化学的性質になっている。
これらの部分は、分子を構成するこれら全ての部分の親
和性を満足させるように、非中心対称構造の薄膜に整列
する。従って、−枚の薄膜の内部では、全ての分子が同
一方向を向いている。
和性を満足させるように、非中心対称構造の薄膜に整列
する。従って、−枚の薄膜の内部では、全ての分子が同
一方向を向いている。
■型の部分は、極性のある及び/又は分極可能な固いユ
ニットである。
ニットである。
第2図と第3図は、本発明による分子では実現し得ない
2種類の中心対称な配置を示している。
2種類の中心対称な配置を示している。
すなわち、各分子がこのような配置を取ったとすると、
両方向矢印で示したような反発力が生じて各分子が移動
し、その結果、位置(配列)が変わる。各分子の各部分
が偏析するということは、第4図の型の非中心対称の配
置になるのに好都合である。
両方向矢印で示したような反発力が生じて各分子が移動
し、その結果、位置(配列)が変わる。各分子の各部分
が偏析するということは、第4図の型の非中心対称の配
置になるのに好都合である。
また、各分子は両極性であるので、各層の内部は強誘電
性状態に配列され、隣接する層内に同一方向の配向に都
合のよい電界が生じる。また、分子の両端が同一種類(
■型)であるので、層間の化学的親和性が層内部の配向
に対して及ぼす影響は全くない。
性状態に配列され、隣接する層内に同一方向の配向に都
合のよい電界が生じる。また、分子の両端が同一種類(
■型)であるので、層間の化学的親和性が層内部の配向
に対して及ぼす影響は全くない。
このような構成の材料では、全ての分子が同一方向を向
き、分極軸は分子の大きな軸に平行になる。
き、分極軸は分子の大きな軸に平行になる。
十分な超分極特性を得るために、中央の部分の1つは固
い共役系(分極可能な電子系)になっている。本発明の
分子は、この共役系の両端に電子供与体基と電子受容体
基が付いた状態で、他の部分が含まれるような配列にな
っている。
い共役系(分極可能な電子系)になっている。本発明の
分子は、この共役系の両端に電子供与体基と電子受容体
基が付いた状態で、他の部分が含まれるような配列にな
っている。
このようにすることによって、材料の分極軸に平行な超
分極性分子が得られ、その結果、この軸の方向を向いた
2次の非線形感受率の係数χ(2)が大きくなる。
分極性分子が得られ、その結果、この軸の方向を向いた
2次の非線形感受率の係数χ(2)が大きくなる。
従って、本発明の分子を用いることによって、全ての分
子が活性であるような非中心対称構造の有機材料を製造
することができる。しかも、生成した相は液晶であるの
で、電場または磁場によって、その配向をコントロール
することができる。
子が活性であるような非中心対称構造の有機材料を製造
することができる。しかも、生成した相は液晶であるの
で、電場または磁場によって、その配向をコントロール
することができる。
以下、本発明による上記の分子群の合成方法と、いくつ
かの非線形光学装置におけるその使用方法を説明する。
かの非線形光学装置におけるその使用方法を説明する。
実施例1
この実施例は偏析が可能な前記各部分が下記の化学基で
あるメン分子(n+olecule mesogene
)に関するものである二 ■型の部分:アルキル(CH2)、。
あるメン分子(n+olecule mesogene
)に関するものである二 ■型の部分:アルキル(CH2)、。
■型の部分:ペルフルオロアルキル(CF2)−■型の
部分:ビフェニル(C6H4)2超分極特性は下記の化
学基によって与えられる:電子供与体基; エーテル
−OR 共役系 :ビフェニル 第5図は、連続した各構成部分の各官能基を詳細に示し
たこのメソ分子を図示したものである。
部分:ビフェニル(C6H4)2超分極特性は下記の化
学基によって与えられる:電子供与体基; エーテル
−OR 共役系 :ビフェニル 第5図は、連続した各構成部分の各官能基を詳細に示し
たこのメソ分子を図示したものである。
1の部分はI型の(CH2)1.であり、2の部分は■
型の(CFJ7であり、2°の部分も同様に■型の(C
F2)6であり、3の部分は■型のビフェニルである。
型の(CFJ7であり、2°の部分も同様に■型の(C
F2)6であり、3の部分は■型のビフェニルである。
共役系はこのビフェニルによって構成され、このビフェ
ニルの左に位置する分子の部分が電子受容体を構成し、
ビフェニルの右に位置する分子の部分が電子供与体を構
成する。
ニルの左に位置する分子の部分が電子受容体を構成し、
ビフェニルの右に位置する分子の部分が電子供与体を構
成する。
この分子は第6図に図示した概略式によって合成した。
すなわち、アゾビスイソブチルニトリル(AIBN)の
存在下で、沃化ペルフルオロオクチル(a)を10−ウ
ンデセノール(ハ)と反応させて、生成物(C)(融点
46℃、収率75%)を得た。
存在下で、沃化ペルフルオロオクチル(a)を10−ウ
ンデセノール(ハ)と反応させて、生成物(C)(融点
46℃、収率75%)を得た。
この生成物(C)を酸性媒中で亜鉛によって還元すると
、X=OHの生成物(6)(融点79℃、収率80%)
が得られる。対応する臭素誘導体、すなわち、X=Br
(融点38℃、収率85%)は、130℃で臭化水素
酸と硫酸の混合物を反応させることによって得られる。
、X=OHの生成物(6)(融点79℃、収率80%)
が得られる。対応する臭素誘導体、すなわち、X=Br
(融点38℃、収率85%)は、130℃で臭化水素
酸と硫酸の混合物を反応させることによって得られる。
この臭化誘導体を、ジメチルホルムアミド(DMF)中
で、K2(:03の存在下で、4−シアノ−4”−ヒド
ロキシビフェニルとカップリングさせると、YCNであ
る生成物(e)(融点142℃、収率80%)が得られ
る。
で、K2(:03の存在下で、4−シアノ−4”−ヒド
ロキシビフェニルとカップリングさせると、YCNであ
る生成物(e)(融点142℃、収率80%)が得られ
る。
この生成物をH20□/KOMを用いて処理して2段階
で対応する酸に加水分解するとY=CONLであるアミ
ド〔生成物(e)、(融点224℃)〕が得られる。こ
の生成物(e)をAcOH/HCI によって処理する
とy=co□Hである生成物(e)が得られる(全体の
収率90%)。
で対応する酸に加水分解するとY=CONLであるアミ
ド〔生成物(e)、(融点224℃)〕が得られる。こ
の生成物(e)をAcOH/HCI によって処理する
とy=co□Hである生成物(e)が得られる(全体の
収率90%)。
対応する塩化アシルは5OCI2を用いることによって
得られる。また、11(、1)1−ペルフルオロオクタ
ツールと直接縮合させると、Y=CO□CH2(CF2
) 、Fである生成物(e)が得られる(収率75%)
。
得られる。また、11(、1)1−ペルフルオロオクタ
ツールと直接縮合させると、Y=CO□CH2(CF2
) 、Fである生成物(e)が得られる(収率75%)
。
上記の各生成物の化学構造を、定量元素分析および分光
分析(赤外線、核磁気共鳴、紫外線)によって確認した
。その結果は、いずれも上記の通りであった。また、メ
ソ状態の挙動を示差分析、偏光顕微鏡を用いた観察およ
びX線回折によって調べた。その結果、このメン相は9
2から111℃の範囲で安定であり、ラメラ間の距離が
36.5人である単一相のスメクティック相Cであるこ
とが確認された。
分析(赤外線、核磁気共鳴、紫外線)によって確認した
。その結果は、いずれも上記の通りであった。また、メ
ソ状態の挙動を示差分析、偏光顕微鏡を用いた観察およ
びX線回折によって調べた。その結果、このメン相は9
2から111℃の範囲で安定であり、ラメラ間の距離が
36.5人である単一相のスメクティック相Cであるこ
とが確認された。
このメン分子を実際に製造する場合の各段階は以下の通
りである: (1) F −(CF 2) 8−CH2−Cl−(
CH2)9 o■の調整10−ウンデセノール3.4g
(20ミリモル)と、ヨウ化ペルフルオロオクチル10
.9g (20ミリモル)とを乾燥へブタン15艷に
溶解させる。撹拌下に窒素を吹き込みながら還流させる
。反応は分析ボード(キーゼルゲル(Kieselge
l)、ClIC+3、LIV 254mm)でコントロ
ールする。出発材料が完全に消去した後に、混合物を1
時間還流させてヘプタンを蒸発させ、溶離液としてジク
ロロメタン、次に、エーテルを用いて残渣をシリカ(6
3−200μm)で濾過する。次いで、生成物を冷凍装
置でアセトチトリル中で再結晶させる。
りである: (1) F −(CF 2) 8−CH2−Cl−(
CH2)9 o■の調整10−ウンデセノール3.4g
(20ミリモル)と、ヨウ化ペルフルオロオクチル10
.9g (20ミリモル)とを乾燥へブタン15艷に
溶解させる。撹拌下に窒素を吹き込みながら還流させる
。反応は分析ボード(キーゼルゲル(Kieselge
l)、ClIC+3、LIV 254mm)でコントロ
ールする。出発材料が完全に消去した後に、混合物を1
時間還流させてヘプタンを蒸発させ、溶離液としてジク
ロロメタン、次に、エーテルを用いて残渣をシリカ(6
3−200μm)で濾過する。次いで、生成物を冷凍装
置でアセトチトリル中で再結晶させる。
(2) F−(CF2) e (CHz) + +−
〇Hの調整ガス入口と、冷却器と、磁気撹拌器とを備え
た容量1の3つロフラスコ中で、上記段階で得られた生
成物(第6図の生成物(c)m、5 g (16ミリモ
ル)を再蒸留したn−プロパツール300−と、イソオ
クタン400rneとに溶かす。この溶液を油浴で11
0℃に加熱し、HCIをゆっくりと流す。次に、注意し
ながら亜鉛粉末を3〜6gを添加する。2時間後、固体
の亜鉛が消え、分析プレート〔キーセ゛ルゲル(Kie
selgel)、CH2C2+CHJE (95: 5
)UV 254 nm)で生成物(C)が消えたこと
が分かる。
〇Hの調整ガス入口と、冷却器と、磁気撹拌器とを備え
た容量1の3つロフラスコ中で、上記段階で得られた生
成物(第6図の生成物(c)m、5 g (16ミリモ
ル)を再蒸留したn−プロパツール300−と、イソオ
クタン400rneとに溶かす。この溶液を油浴で11
0℃に加熱し、HCIをゆっくりと流す。次に、注意し
ながら亜鉛粉末を3〜6gを添加する。2時間後、固体
の亜鉛が消え、分析プレート〔キーセ゛ルゲル(Kie
selgel)、CH2C2+CHJE (95: 5
)UV 254 nm)で生成物(C)が消えたこと
が分かる。
溶液を冷却し、紙で濾過し、蒸発させる。油状の残留物
を冷却した水中に注ぎ、30分間0から5℃に維持する
。白色の沈澱物を水で洗浄し、アセトンに再溶解させ、
硫酸マグネシウム上で乾燥させる。蒸発後に得られた固
体は、以下の段階でそのまま使用される。
を冷却した水中に注ぎ、30分間0から5℃に維持する
。白色の沈澱物を水で洗浄し、アセトンに再溶解させ、
硫酸マグネシウム上で乾燥させる。蒸発後に得られた固
体は、以下の段階でそのまま使用される。
(3) F−(CF2)s (CH2)II Drの
調整濃硫酸14gを47%の臭化水素酸42g中に注意
して導入する。上記で得られた生成物8.3g (14
ミリモル)を添加して、この混合物を撹拌せずに3時間
加熱する。冷却した後、この混合物を100m11 υ の冷水中に注ぐ。ジクロロメタンで水相を抽出する。有
機相を硫酸で、次に、水で二度洗い、さらにチオ硫酸ナ
トリウム溶液で洗い、再度水で洗浄し、濾過漏斗中でシ
リカで濾過する。得られた明るい黄色の固体はそのまま
で使用できる。その融点はアセトニトリル中で再結晶し
た後でも変わらない。
調整濃硫酸14gを47%の臭化水素酸42g中に注意
して導入する。上記で得られた生成物8.3g (14
ミリモル)を添加して、この混合物を撹拌せずに3時間
加熱する。冷却した後、この混合物を100m11 υ の冷水中に注ぐ。ジクロロメタンで水相を抽出する。有
機相を硫酸で、次に、水で二度洗い、さらにチオ硫酸ナ
トリウム溶液で洗い、再度水で洗浄し、濾過漏斗中でシ
リカで濾過する。得られた明るい黄色の固体はそのまま
で使用できる。その融点はアセトニトリル中で再結晶し
た後でも変わらない。
(4) F−(CF2)a−(CL)++−0(C6
H4)2−CNの調整4−シアノ−4”−ヒドロキシビ
フェニル52 mg(270マイクロモル)と、K、C
O3360−と、乾燥ジメチルホルムアミド15m1!
とを窒素下で撹拌・混合する。
H4)2−CNの調整4−シアノ−4”−ヒドロキシビ
フェニル52 mg(270マイクロモル)と、K、C
O3360−と、乾燥ジメチルホルムアミド15m1!
とを窒素下で撹拌・混合する。
上記の得られた生成物175 g (270マイクロモ
ル)を添加し、混合物を120℃に8時間加熱し、ゆっ
くりと冷却して生成物を結晶化させる。固体を焼結ガラ
スで回収し、水で洗浄し、真空下で乾燥させ、次に、ジ
クロロメタン中に再溶解させ、キーゼルゲル(Kies
elgel) 15〜40μm % 50g上で溶離液
として石油エーテル+ジクロロメタン(1:1)を用い
て、1.2MPaの予備クロマトグラフィによって精製
する。
ル)を添加し、混合物を120℃に8時間加熱し、ゆっ
くりと冷却して生成物を結晶化させる。固体を焼結ガラ
スで回収し、水で洗浄し、真空下で乾燥させ、次に、ジ
クロロメタン中に再溶解させ、キーゼルゲル(Kies
elgel) 15〜40μm % 50g上で溶離液
として石油エーテル+ジクロロメタン(1:1)を用い
て、1.2MPaの予備クロマトグラフィによって精製
する。
(5) F−(CF2)8−(C)+2)II−0−
(C6H4)2−CONH2の調整上記で得られた生成
物250mg(330マイクロモル)を100℃で乾燥
させた乳鉢中で少量のアリクワット(Aliquat)
336()リオクチルメチル塩化アモニウム)で融解
させる。次に、乳鉢を周囲温度まで冷却させる。135
容積の酸化水1−と苛性カリ粒1.17gとを添加し、
乳棒で混合すると激しく反応が起こり、粘度が増大する
。次に、乳鉢を100℃の炉中に1時間置く、この間、
時々反応混合物を粉砕する。冷却後、数ミリリットルの
水を添加する。焼結ガラスで固体を回収し、蒸留水で洗
浄し、真空下で乾燥する。
(C6H4)2−CONH2の調整上記で得られた生成
物250mg(330マイクロモル)を100℃で乾燥
させた乳鉢中で少量のアリクワット(Aliquat)
336()リオクチルメチル塩化アモニウム)で融解
させる。次に、乳鉢を周囲温度まで冷却させる。135
容積の酸化水1−と苛性カリ粒1.17gとを添加し、
乳棒で混合すると激しく反応が起こり、粘度が増大する
。次に、乳鉢を100℃の炉中に1時間置く、この間、
時々反応混合物を粉砕する。冷却後、数ミリリットルの
水を添加する。焼結ガラスで固体を回収し、蒸留水で洗
浄し、真空下で乾燥する。
(6) F−(CF2)8−(CH2)11−0−(
C6H4)2−COOHの調整上記で得られたアミドを
沸騰した酢酸7〇−中に溶解させ、撹拌用ガス入口と、
磁気撹拌器と、冷却器と、添加用アンプルとを備えた5
00m1t三首フラスコ中に入れる。溶液を油浴によっ
て還流させ、ゆっくりと12N−塩酸16m1を添加す
る。HCIの添加によるゆっくりとした撹拌を5時間続
け、添加後さらに12時間還流させる。沈澱を防止する
ために、この反応中に酢酸を添加する必要がある場合も
ある。溶剤を蒸発乾固させ、加熱して濾過した後アセト
ン200m1!中で固体を再結晶させる。
C6H4)2−COOHの調整上記で得られたアミドを
沸騰した酢酸7〇−中に溶解させ、撹拌用ガス入口と、
磁気撹拌器と、冷却器と、添加用アンプルとを備えた5
00m1t三首フラスコ中に入れる。溶液を油浴によっ
て還流させ、ゆっくりと12N−塩酸16m1を添加す
る。HCIの添加によるゆっくりとした撹拌を5時間続
け、添加後さらに12時間還流させる。沈澱を防止する
ために、この反応中に酢酸を添加する必要がある場合も
ある。溶剤を蒸発乾固させ、加熱して濾過した後アセト
ン200m1!中で固体を再結晶させる。
(7) F (CF2)s−(CH2)++−0−(
CI4)2−CO2CH2−(CF2)t−Fの調整 上記で得られた生成物100n+g(127ミ!Jモル
)を5OCCI28 mi!を用いて、窒素雰囲気下で
還流して2.5時間の間処理する。次に、塩化チオニル
を蒸留によって蒸発させる。乾燥トルエン(101ff
)を添加し、蒸留塔の上部の温度が110℃に達するま
で蒸留を続け、次に、蒸留塔を冷却器に代えて、ピリジ
ンImf、トルエン10−1続いて、ill、 IHペ
ルフルオロオクタツール130mg(325ミリモル)
を添加する。混合物を12時間の間110℃に維持する
。次に、揮発性生成物を蒸留によって除去し、トルエン
10−を添加し、再度蒸留して残留物を真空下で脱気す
る。次に、固体を(10)12CI□中に溶解させ、キ
ーセルゲル(Kieselgel) 15〜40μm
、 50mgで、溶離液として石油エーテル+CH2C
l2(3: 1)で濾過する。生成物はヘプタン中で再
結晶させる。
CI4)2−CO2CH2−(CF2)t−Fの調整 上記で得られた生成物100n+g(127ミ!Jモル
)を5OCCI28 mi!を用いて、窒素雰囲気下で
還流して2.5時間の間処理する。次に、塩化チオニル
を蒸留によって蒸発させる。乾燥トルエン(101ff
)を添加し、蒸留塔の上部の温度が110℃に達するま
で蒸留を続け、次に、蒸留塔を冷却器に代えて、ピリジ
ンImf、トルエン10−1続いて、ill、 IHペ
ルフルオロオクタツール130mg(325ミリモル)
を添加する。混合物を12時間の間110℃に維持する
。次に、揮発性生成物を蒸留によって除去し、トルエン
10−を添加し、再度蒸留して残留物を真空下で脱気す
る。次に、固体を(10)12CI□中に溶解させ、キ
ーセルゲル(Kieselgel) 15〜40μm
、 50mgで、溶離液として石油エーテル+CH2C
l2(3: 1)で濾過する。生成物はヘプタン中で再
結晶させる。
X線回折実験によって、この生成物は予想したとおり、
92から111 ℃の間にスメクチックC相を有するこ
とが分かった。
92から111 ℃の間にスメクチックC相を有するこ
とが分かった。
実施例2
第1図の概略図に対応した他のメン生成物を、偏析が可
能な下記の部分によって構成する:アルキル部分
: (CH2)llペルフルオロ化部分: (
CF2)。
能な下記の部分によって構成する:アルキル部分
: (CH2)llペルフルオロ化部分: (
CF2)。
PVDF部分 : (CH2CF2)。
ポリエチレンオキサイド部分: (CH2−C)120
)。
)。
ポリプロピレンオキサイド部分: (CH−(10)
l(CH3)0 )ゎポリシロキサン部分: (R2
SiO) 、。
l(CH3)0 )ゎポリシロキサン部分: (R2
SiO) 、。
(Rは例えばアルキル基である)
実施例3
■型部分(分極性または分極可能な固いユニット)を下
記のものから選択する: (1) 単環式または二環式脂肪族誘導体(2)置換
された芳香族誘導体 (3)へテロ環式誘導体 (4)ペルフルオロ芳香族誘導体 実施例4 電子受容体基を下記のものにする: 〔1) アシル基 −COOR (2) 七トン基 −COR (3) ニトリル基 −CN (4) ニトロ基 −No2 (5)アルデヒド基 −CHO (6) N−tイ’y )’ −ヒ!jジン基 −(
C5H3N 69)0(7)ヒlJジニウム基 −(
CSH3NΦ)R(Rは、例えば、アルキル基である) 実施例5 電子供与体基を下記のものにする; (1)エーテル基 −0R (2) アミン基 −NRR・ (3) フェノラート基 −0e (4) ハ0ゲン基 −F、−CI、−8r1■ (但し、RとR”は、例えば、アルキル基)実施例に の実施例は、ホメオトロープ配向性のセルの製造方法に
関するものである。
記のものから選択する: (1) 単環式または二環式脂肪族誘導体(2)置換
された芳香族誘導体 (3)へテロ環式誘導体 (4)ペルフルオロ芳香族誘導体 実施例4 電子受容体基を下記のものにする: 〔1) アシル基 −COOR (2) 七トン基 −COR (3) ニトリル基 −CN (4) ニトロ基 −No2 (5)アルデヒド基 −CHO (6) N−tイ’y )’ −ヒ!jジン基 −(
C5H3N 69)0(7)ヒlJジニウム基 −(
CSH3NΦ)R(Rは、例えば、アルキル基である) 実施例5 電子供与体基を下記のものにする; (1)エーテル基 −0R (2) アミン基 −NRR・ (3) フェノラート基 −0e (4) ハ0ゲン基 −F、−CI、−8r1■ (但し、RとR”は、例えば、アルキル基)実施例に の実施例は、ホメオトロープ配向性のセルの製造方法に
関するものである。
ホメオトロープ配向性のセルでは、分子はセルの表面に
ほぼ垂直である。非線形光学では、2つの活性な安定状
態Pと−Pがある。
ほぼ垂直である。非線形光学では、2つの活性な安定状
態Pと−Pがある。
第7図はこのようなセル構造の断面図である。
このセルは、2つのガラス層11と12とを有し、これ
らの層は互いに対向し且つ約10ミクロンの距離で互い
にに隔てられている。層11および12の内側表面には
電極13および14が形成されている。これらの電極1
3.14は錫とインジウムの混合酸化物を蒸着して作る
のが好ましい(ITO電極)。
らの層は互いに対向し且つ約10ミクロンの距離で互い
にに隔てられている。層11および12の内側表面には
電極13および14が形成されている。これらの電極1
3.14は錫とインジウムの混合酸化物を蒸着して作る
のが好ましい(ITO電極)。
この電極13.14上に、ホメオトロープなアンカー層
15および16が形成されている。これらの層は例えば
、フッ化ポリシランによって作ることができる。また、
フッ化脂肪酸の単分子層をラングミニイア−ブロジェッ
ト(Langmuir−Blogett)法を用いて堆
積されたものも、ホメオトローブな配向になる。次いで
、上記の処理が終わった2枚のガラス板によって区画さ
れるセルの内部に、本発明による分子によって構成され
た液晶を導入する。この液晶を構成する分子は、第4図
に図示したような配置を取る。
15および16が形成されている。これらの層は例えば
、フッ化ポリシランによって作ることができる。また、
フッ化脂肪酸の単分子層をラングミニイア−ブロジェッ
ト(Langmuir−Blogett)法を用いて堆
積されたものも、ホメオトローブな配向になる。次いで
、上記の処理が終わった2枚のガラス板によって区画さ
れるセルの内部に、本発明による分子によって構成され
た液晶を導入する。この液晶を構成する分子は、第4図
に図示したような配置を取る。
このセルの分極状態は安定なので、例えば、周波数倍増
器または電子−光学変調器を構成することができる。
器または電子−光学変調器を構成することができる。
第8図は、薄膜21と22間に配置された本発明による
液晶によって構成された周波数倍増器を示している。分
子の偏光状態は、電極間に示した小さな矢印によって示
した。周波数ωの電磁気波Iは薄膜21.22に平行な
方向に沿ってセルを通過すると、周波数が2ωになる。
液晶によって構成された周波数倍増器を示している。分
子の偏光状態は、電極間に示した小さな矢印によって示
した。周波数ωの電磁気波Iは薄膜21.22に平行な
方向に沿ってセルを通過すると、周波数が2ωになる。
第9図は、内側表面に電極を有する薄膜31と32との
間に、本発明による液晶を配置することによって構成さ
れた光−電変調器の機能を示している。
間に、本発明による液晶を配置することによって構成さ
れた光−電変調器の機能を示している。
分子の分極状態は電極間に示した小さな矢印によって示
しである。電圧Vを電極端子に印加する。
しである。電圧Vを電極端子に印加する。
電磁波1=1.sin ωtが薄膜31.32に平行な
方向に沿ってセルを通過すると、セルを出たときの電磁
波I・ はI・ −I。(sinωを十Φ)となる。
方向に沿ってセルを通過すると、セルを出たときの電磁
波I・ はI・ −I。(sinωを十Φ)となる。
(但し、Φ−に−V (kは比例係数である))実施
例7 この実施例は平面配向型セルの製造方法に関するもので
ある。
例7 この実施例は平面配向型セルの製造方法に関するもので
ある。
図示したものは単安定セルの場合である。非作動状態(
電界無し)では、非線形光学体は作用をしないが、セル
の端子に連続して電圧を印加すると、非線形光学体が活
性化される。
電界無し)では、非線形光学体は作用をしないが、セル
の端子に連続して電圧を印加すると、非線形光学体が活
性化される。
第11図と第12図は、各々、電圧を印加しない時と、
連続して電圧を印加した時の上記セルの動作を示してい
る。
連続して電圧を印加した時の上記セルの動作を示してい
る。
ガラス薄膜4142は、各々、透明な導電性酸化物(I
TO)の層43.44によって被覆されている。
TO)の層43.44によって被覆されている。
このITO層上に平面配向層45.46が形成されてい
る。この平面配向層は、例えば、ポリイミドである。
る。この平面配向層は、例えば、ポリイミドである。
セルに電界が加わっていない場合(E=0)には、全て
の分子は表面に平行に配向し、特に優先的な配向方向が
無いため、特別な構造にはならない。この時、セルは中
心対称であり、従って、非線形光学的には不活性である
(第1O図)。
の分子は表面に平行に配向し、特に優先的な配向方向が
無いため、特別な構造にはならない。この時、セルは中
心対称であり、従って、非線形光学的には不活性である
(第1O図)。
電界を印加すると(E”’Eo)、分子が電界の方向に
配向する。既に述べたように、分子間には相互作用が働
くという性質によって、互いに関連していない個々の分
子の運動の合計では無い全体の運動となる。全分子はセ
ル内で同一方向を向いており且つ非中心対称的である。
配向する。既に述べたように、分子間には相互作用が働
くという性質によって、互いに関連していない個々の分
子の運動の合計では無い全体の運動となる。全分子はセ
ル内で同一方向を向いており且つ非中心対称的である。
従って、非線形光学的に活性である。
一方が活性で、他方が不活性である2つの状態を持つ上
記のようなセルを用いることによって、電界によって駆
動可能な周波数倍増器を製造することができる。また、
この方式を液晶スクリーンまたはシャッターに使用する
こともできる。
記のようなセルを用いることによって、電界によって駆
動可能な周波数倍増器を製造することができる。また、
この方式を液晶スクリーンまたはシャッターに使用する
こともできる。
第1図は、本発明による分子の構造を示す概略図であり
、 第2図と第3図は、本発明による2つの分子間では起こ
り得ない配置を示しており、 第4図は、本発明の分子として可能な配列を示しており
、 第5図は、本発明による分子の化学式を示しており、 第6図は、本発明による分子の合成法の概略式第7図は
、本発明による液晶を使用した光−電セルを図示したも
のであり、 第8図は、本発明による液晶を使用した周波数倍増器の
機能を図示したものであり、 第9図は、本発明による液晶を使用した光−電変調器の
機能を図示したものであり: 第10図と第11図は、本発明による液晶を使用した、
平面配向型セルの機能を図示したものである。 (主な参照番号) 1 ・・・I型の部分 2.2”・・・■型の部分3
・・・■型の部分 13.14・・・電極 21.22・・・薄片 41.42・・・薄層 45.46・・・配向層 IL 12・・・薄層 15.16・・・固定層 31.32・・・薄層 43・・・酸化物層
、 第2図と第3図は、本発明による2つの分子間では起こ
り得ない配置を示しており、 第4図は、本発明の分子として可能な配列を示しており
、 第5図は、本発明による分子の化学式を示しており、 第6図は、本発明による分子の合成法の概略式第7図は
、本発明による液晶を使用した光−電セルを図示したも
のであり、 第8図は、本発明による液晶を使用した周波数倍増器の
機能を図示したものであり、 第9図は、本発明による液晶を使用した光−電変調器の
機能を図示したものであり: 第10図と第11図は、本発明による液晶を使用した、
平面配向型セルの機能を図示したものである。 (主な参照番号) 1 ・・・I型の部分 2.2”・・・■型の部分3
・・・■型の部分 13.14・・・電極 21.22・・・薄片 41.42・・・薄層 45.46・・・配向層 IL 12・・・薄層 15.16・・・固定層 31.32・・・薄層 43・・・酸化物層
Claims (10)
- (1)電子受容体基−非局在化した電子系−電子供与体
基の構造を有する分子によって構成される非線形光学で
使用可能な非中心対称性液晶において、上記分子の各々
は、その分子中に、互いに結合された下記の4つの部分
: (i)化学的性質が類似し且つ分子の両端部に位置した
2つのII型の部分(2、2′)と(ii)分子の中心に
位置した一方が I 型で、他方がIII型である2つの部分
(1、3)と を有し、 これら I 型、II型およびIII型の部分は、これら部分の
2つづつは互いに非相溶性であり且つこれら部分が偏析
する傾向を持つような化学的性質を有しており、 上記III型の部分は、分極性した及び/又は分極可能な
固いユニットであることを特徴とする液晶。 - (2)上記の偏析が可能な部分が下記の中から選択され
ることを特徴とする請求項1に記載の液晶:アルキル基
:(CH_2)_n ペルフルオロ基:(CF_2)_n PVDF基:(CH_2−CF_2)_n ポリエチレンオキサイド基:(CH_2−CH_2O)
_nポリプロピレンオキサイド基:〔CH_2−CH(
CH_3)O〕_nポリシロキサン基:(R_2SiO
)_n (ここでRはアルキル基を示す)。 - (3)上記のIII型の部分が下記の中から選択されるこ
とを特徴とする請求項1または2に記載の液晶:単環式
または二環式の脂肪族誘導体 置換された芳香族誘導体 ヘテロ環式誘導体 ペルフルオロ芳香族誘導体。 - (4)上記電子受容体基が下記の中から選択されること
を特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の液
晶: アシル基−COOR ケトン基−COR ニトリル基−CN ニトロ基−NO_2 アルデヒド基−CHO N−オキサイドピリジン基 −(C_5H_3N^■)O ピリジニウム基−(C_5H_3N^■)R(ここで、
Rはアルキル基である)。 - (5)上記の電子供与体基が下記の中から選択されるこ
とを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の
液晶: エーテル基−OR アミン基−NRR′ フェネート基−O^■ ハロゲン基 (ここで、RとR′はアルキル基である)。 - (6)上記 I 型の部分がアルキル(CH_2)_nで
あり、上記II型の部分がペルフルオロアルキル(CF_
2)_nであり、上記III型の部分がビフェニル(C_
6H_4)_2であり、上記電子供与体基がエーテルO
Rであり、上記電子受容体基がエステル▲数式、化学式
、表等があります▼であり、上記の非局在化した電子系
がビフェニルであることを特徴とする請求項1に記載の
液晶。 - (7)上記液晶を構成する分子が第5図に図示した分子
を有していることを特徴とする請求項6に記載の液晶。 - (8)対向して配置された2枚の薄膜(11、12)と
、その各内側の表面上に配置された電極(13、14)
と、その間に配置された液晶の層とによって構成される
液晶セルでにおいて、 上記の液晶の層が請求項1から7のいずれか一項に記載
の非中心対称性液晶であることを特徴とする液晶セル。 - (9)上記の液晶の層がホメオトロープ配向型であるこ
とを特徴とする請求項9に記載の液晶セル。 - (10)上記の液晶の層が平面配向型であることを特徴
とする請求項8に記載の液晶セル。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8810259A FR2634910B1 (fr) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | Cristaux liquides non-centrosymetriques utilisables en optique non lineaire |
| FR8810259 | 1988-07-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0288691A true JPH0288691A (ja) | 1990-03-28 |
Family
ID=9368925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1197914A Pending JPH0288691A (ja) | 1988-07-29 | 1989-07-29 | 非線形光学で使用可能な非中心対称性液晶 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0354077A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0288691A (ja) |
| FR (1) | FR2634910B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02142753A (ja) * | 1988-09-23 | 1990-05-31 | Minnesota Mining & Mfg Co <3M> | アキラルフツ素含有液晶 |
| JPH055905A (ja) * | 1990-11-09 | 1993-01-14 | Canon Inc | 液晶素子および表示装置、それを用いた表示方法 |
-
1988
- 1988-07-29 FR FR8810259A patent/FR2634910B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-06-30 EP EP89401889A patent/EP0354077A1/fr not_active Withdrawn
- 1989-07-29 JP JP1197914A patent/JPH0288691A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02142753A (ja) * | 1988-09-23 | 1990-05-31 | Minnesota Mining & Mfg Co <3M> | アキラルフツ素含有液晶 |
| JPH055905A (ja) * | 1990-11-09 | 1993-01-14 | Canon Inc | 液晶素子および表示装置、それを用いた表示方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0354077A1 (fr) | 1990-02-07 |
| FR2634910A1 (fr) | 1990-02-02 |
| FR2634910B1 (fr) | 1990-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100456707B1 (ko) | 가교결합성,광활성중합체물질 | |
| JPH10130282A (ja) | 光反応性基を包含するシラン誘導体 | |
| Chai et al. | Synthesis and phase structures of mesogen-jacketed liquid crystalline polymers containing 1, 3, 4-oxadiazole based side chains | |
| US5227444A (en) | Reticulable polymer for applications in non-linear optics | |
| Traskovskis et al. | Modular approach to obtaining organic glasses from low-molecular weight dyes using 1, 1, 1-triphenylpentane auxiliary groups: Nonlinear optical properties | |
| US6733883B2 (en) | Fluorinated dendrons and self-organizing ultrahigh density nanocylinder compositions | |
| JP4271469B2 (ja) | 長い直線的共役系構造部分を持つ液晶分子を用いた電荷輸送方法及び電荷輸送素子 | |
| JPH0288691A (ja) | 非線形光学で使用可能な非中心対称性液晶 | |
| US6174455B1 (en) | Liquid crystalline compounds and process for producing the same | |
| Dobarro et al. | Synthesis of symmetric and asymmetric carbazolyl monomers and their siloxane polymers. Effect of the 2, 3, 6, 7, 9‐substitution in the carbazole unit on its mesomorphic behaviour | |
| JP4189948B2 (ja) | スルホン酸型液晶材料、その製造方法、プロトン輸送材料および液晶状態による分子配列を利用したプロトン輸送材料 | |
| JPH1192433A (ja) | 化合物 | |
| CN104212461B (zh) | 对称的三唑类棒状液晶化合物及其制备方法 | |
| JPH04507426A (ja) | (メタ)アクリレート共重合体ならびに非線形光学系におけるその使用およびラングミュア、ブロジェット層製造のためのその使用 | |
| JP2004091646A (ja) | 新規化合物、重合体、及びそれを含む光学要素、並びに重合体の製造方法 | |
| JP5219386B2 (ja) | 新規ディスコティック液晶性化合物 | |
| JPS61200972A (ja) | 液晶化合物 | |
| JP4476932B2 (ja) | 長い直線的共役系構造部分を持つベンゼン誘導体、その製造方法及び液晶性材料 | |
| JP4476933B2 (ja) | 長い直線的共役系構造部分を持つベンゼン誘導体、その製造方法、液晶性材料及び電荷輸送材料 | |
| EP0844248B1 (de) | Vernetzbare, photoaktive Silanderivate | |
| JPH03111486A (ja) | ビフェニルから誘導されるキラル液晶 | |
| WO2004085398A1 (ja) | 長い直線的共役系構造部分を持つベンゼン誘導体、その製造方法及び液晶性材料 | |
| CN1730471A (zh) | 新型液晶化合物-对正丁氧基肉桂酸-2-氟-4-羟基苯腈酯及其制备方法 | |
| JP2599917B2 (ja) | 液晶光学素子の製造法 | |
| CN101781261B (zh) | 半氟烃链联苯类棒状液晶化合物及其制备方法 |