JPH0455811A - Liquid crystal device and method for modulating light with the device - Google Patents
Liquid crystal device and method for modulating light with the deviceInfo
- Publication number
- JPH0455811A JPH0455811A JP2166392A JP16639290A JPH0455811A JP H0455811 A JPH0455811 A JP H0455811A JP 2166392 A JP2166392 A JP 2166392A JP 16639290 A JP16639290 A JP 16639290A JP H0455811 A JPH0455811 A JP H0455811A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- tables
- formulas
- chemical formulas
- mathematical
- 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
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
i見立呈亘至1
本発明は新規な液晶素子およびこの素子を用いた光変調
方法ならびにこの光変調方法を利用した表示方法に関す
る。さらに詳しくは、本発明1よ、強誘電性液晶を含む
液晶物質を使用した新規な液晶素子およびこの液晶素子
を用いる光変調方法ならびにこの光変調方法を利用した
表示方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a novel liquid crystal element, a light modulation method using this element, and a display method using this light modulation method. More specifically, the present invention relates to a novel liquid crystal element using a liquid crystal material containing ferroelectric liquid crystal, a light modulation method using this liquid crystal element, and a display method using this light modulation method.
登朋!101映11
これまで強誘電性液晶を用いた光変調素子について種々
の提案がされている。Tomo! 101 E11 Various proposals have been made regarding light modulation elements using ferroelectric liquid crystals.
このような光変調素子を駆動させる方法としては、二枚
の透明基板によって形成された2μm程度の間隙にキラ
ルスメクテイツクC層を示す強誘電性液晶を充填した液
晶セルを使用する方法がある。One method for driving such a light modulation element is to use a liquid crystal cell in which a gap of about 2 μm formed between two transparent substrates is filled with ferroelectric liquid crystal exhibiting a chiral smect C layer. .
強誘電性液晶はキシルスメクチックC相において層構造
を有し、この層内では分子長軸がほぼ一定の角度(チル
ト角という)θを形成するように配向している。この状
態では第1図に示したように、液晶分子11の長軸方向
は、その分子間の相互作用によって徐々に向きを変え、
ヘリカル構造を形成している(第1図)。The ferroelectric liquid crystal has a layered structure in the xylsmectic C phase, and within this layer, the long axes of molecules are oriented to form a substantially constant angle (referred to as tilt angle) θ. In this state, as shown in FIG. 1, the long axis direction of the liquid crystal molecules 11 gradually changes direction due to the interaction between the molecules.
It forms a helical structure (Figure 1).
ところが、例えば、二枚のガラス基板によって形成され
る2μm程度の間隙に液晶物質を充填すると、液晶物質
の配向状態がガラス基板などによって影響を受け、螺旋
構造が解除されて、第2図に示すように、透明基板20
上から見ると、液晶分子21が二形態の安定状態を示す
ようになる。このような安定状態においては、液晶分子
の分子長軸と垂直方向のグイポールが、二形憇の安定状
態で相互に反対向きになるため、電界を印加することに
より、液晶物質の安定状態を、上記のような二形態の間
で移行させることができる。However, for example, when a liquid crystal material is filled into a gap of about 2 μm formed by two glass substrates, the orientation state of the liquid crystal material is affected by the glass substrates, etc., and the spiral structure is released, resulting in the formation of the liquid crystal material shown in Figure 2. As shown, the transparent substrate 20
When viewed from above, the liquid crystal molecules 21 exhibit two stable states. In such a stable state, the guipoles in the direction perpendicular to the molecular long axis of the liquid crystal molecules are in opposite directions to each other in the dimorphic stable state, so by applying an electric field, the stable state of the liquid crystal substance can be changed. It is possible to transition between the two forms as described above.
そして、偏光方向が直交する二枚の偏光板の間に、上記
のような液晶セルを、液晶物質が一方の安定状態を採っ
たときに暗くなるように(透過光量が低下するように)
配置することにより、透過光量を制御することができる
。Then, a liquid crystal cell like the one above is placed between two polarizing plates whose polarization directions are perpendicular to each other, so that when the liquid crystal substance assumes one stable state, it becomes dark (so that the amount of transmitted light decreases).
By arranging them, the amount of transmitted light can be controlled.
この方法では、厘理的には、液晶分子の安定状態は、上
述のように二形態しか存在しないとされているため、電
界を印加することにより液晶物質が一旦安定状態になれ
ば、電界を取り除いても他の安定状態に液晶物質が移行
することはないとされており、従って、このような光変
調素子は、メモリー効果を有するとされている。In this method, since the stable state of liquid crystal molecules is said to exist in only two forms as mentioned above, once the liquid crystal substance is in a stable state by applying an electric field, the electric field is applied to the liquid crystal material. It is said that even if it is removed, the liquid crystal substance does not shift to another stable state, and therefore, such a light modulation element is said to have a memory effect.
しかしながら、実際には、安定状態にある液晶物質に電
界を印加せずに放置すると、液晶物質の一部は、他の安
定状態に移行することがあり、光変調素子に充分なメモ
リー効果、すなわち一定の安定状態にある液晶物質に電
界を印加せずに長期間その安定状態を維持させるのは困
難であり、安定状態、すなわち、明状態および暗状態を
維持するためには、ある程度の電界を印加する必要があ
る。However, in reality, if a liquid crystal substance in a stable state is left without applying an electric field, a part of the liquid crystal substance may shift to another stable state, and the light modulation element has a sufficient memory effect, i.e. It is difficult to maintain a stable state for a long period of time without applying an electric field to a liquid crystal material that is in a stable state, and in order to maintain a stable state, that is, a bright state and a dark state, it is necessary to apply a certain amount of electric field. need to be applied.
このように従来の方法では、暗状態を得る場合でも電界
の印加が必要であり、多くの場合、充分な暗さの暗状態
を達成することは困難であった。As described above, in the conventional method, it is necessary to apply an electric field even when obtaining a dark state, and in many cases, it is difficult to achieve a sufficiently dark dark state.
このため、充分な明状態と暗状態との明るさの比、すな
わち充分なコントラストを得るには到っていない。For this reason, it has not been possible to obtain a sufficient brightness ratio between the bright state and the dark state, that is, sufficient contrast.
発明の目的
本発明は、上記のように従来技術においては、充分なコ
ントラストを有する光変調方法及び光変調素子が得られ
ていないことに鑑み、充分な暗さを有する暗状態を達成
することができ、コントラストの大きい液晶素子および
このような液晶素子を用いた光変調方法を提供すること
を目的としている。Purpose of the Invention The present invention provides a method for achieving a dark state with sufficient darkness, in view of the fact that in the prior art, a light modulation method and a light modulation element with sufficient contrast have not been obtained as described above. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal element with high contrast and a light modulation method using such a liquid crystal element.
只浬I運艷栗
本発明の光変調素子は、少なくとも液晶物質を充填する
間隙を形成するように配置された二枚の透明基板と、該
二枚の透明基板の対面する面に形成された透明電極とか
らなるセル、該セルの間隙に充填された液晶物質および
該セルの両外側に−枚ずつ配置された二枚の偏光板から
なる液晶素子において、
該偏光板によって形成される偏光面が、70〜110度
になるように該二枚の偏光板が配置されており、かつ該
偏光板の間に液晶物質を充填したセルが、透過光が最暗
となるセル位置または最明となるセル位置に対して±1
0度の角度で配置されており、
そして、該液晶物質が次式[rlで表される液晶化合物
を含むことを特徴としている。The light modulation element of the present invention includes two transparent substrates arranged to form a gap filled with at least a liquid crystal material, and a transparent substrate formed on opposing surfaces of the two transparent substrates. In a liquid crystal element consisting of a cell consisting of an electrode, a liquid crystal substance filled in the gap between the cells, and two polarizing plates placed on both sides of the cell, the plane of polarization formed by the polarizing plates is , the two polarizing plates are arranged at an angle of 70 to 110 degrees, and a cell filled with a liquid crystal substance between the polarizing plates is at a cell position where transmitted light is the darkest or a cell position where the transmitted light is the brightest. ±1 against
The liquid crystal material is arranged at an angle of 0 degrees, and is characterized in that the liquid crystal material includes a liquid crystal compound represented by the following formula [rl.
し、
AおよびBは、それぞれ独立に、
よりなる群から選ばれる基を表し、
R富は、
・・・[rl
ただし、式[rlにおいて、Rは、炭素原子数3〜20
のアルキル基、炭素原子数3〜20のアルコキシ基およ
び炭素原子数3〜20のハロゲン化アルキル基よりなる
群から選ばれる一種の基であり、
xおよびYは、それぞれ独立に、−COO−1−OCO
−1よりなる群から選ばれる基を表し、
そして、mおよびnは、それぞれ独立に、0〜2の整数
を表す。ただし、mおよびnが同時に0になることはな
い。, A and B each independently represent a group selected from the group consisting of, R-rich is ... [rl, where, in the formula [rl, R is a carbon atom number of 3 to 20
is a type of group selected from the group consisting of an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 3 to 20 carbon atoms, and a halogenated alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and x and Y are each independently -COO-1 -OCO
-1 represents a group selected from the group consisting of -1, and m and n each independently represent an integer of 0 to 2. However, m and n never become 0 at the same time.
そして、本発明に係る光変調方法は、少なくとも液晶物
質を充填する間隙を形成するように配置された二枚の透
明基板と、該二枚の透明基板の対面する面に形成された
透明電極とからなるセル、該セルの間隙に充填された液
晶物質および該セルの両外側に一枚ずつ配置された二枚
の偏光板からなる液晶素子に電界を印加する光変調方法
においで、
該偏光板によって形成される偏光面が、70〜110度
になるように該二枚の偏光板が配置されており、かつ該
偏光板の間に液晶化合物を充填したセルが、透過光が最
暗となるセル位置または最明となるセル位置に対して±
10度の角度で配置されており、
そして、該液晶物質が上記[1]で表される液晶化合物
を含むことを特徴としている。The light modulation method according to the present invention includes two transparent substrates arranged to form a gap filled with at least a liquid crystal substance, and transparent electrodes formed on opposing surfaces of the two transparent substrates. A light modulation method in which an electric field is applied to a liquid crystal element consisting of a cell consisting of a cell, a liquid crystal substance filled in a gap between the cells, and two polarizing plates disposed on both sides of the cell, the polarizing plates The two polarizing plates are arranged so that the plane of polarization formed by Or ± relative to the brightest cell position
They are arranged at an angle of 10 degrees, and are characterized in that the liquid crystal substance contains the liquid crystal compound represented by [1] above.
また、本発明の表示用素子および表示方法は、上記の液
晶素子を使用することを特徴としている。Furthermore, the display element and display method of the present invention are characterized by using the above liquid crystal element.
本発明の液晶素子およびこの液晶素子を用いた光変調方
法によれば、充分な暗さの暗状態を達成することができ
るので、明状態と暗状態とのコントラストが非常に高く
なるだけでなく、良好なメモリー性を確保することが可
能になる。According to the liquid crystal element of the present invention and the light modulation method using this liquid crystal element, it is possible to achieve a sufficiently dark dark state, so that the contrast between the bright state and the dark state is not only extremely high, but also , it becomes possible to ensure good memory performance.
発明の詳細な説明
次に本発明の液晶素子および光変調方法について具体的
に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Next, the liquid crystal element and light modulation method of the present invention will be specifically described.
まず、本発明で使用される液晶組成物について説明する
。First, the liquid crystal composition used in the present invention will be explained.
本発明で使用される液晶組成物は、次式[1]で表され
る少なくとも一種類のカルボン酸エステルを含有してい
る。The liquid crystal composition used in the present invention contains at least one type of carboxylic acid ester represented by the following formula [1].
・・・ [1]
ただし、式[rlにおいて、Rは、炭素原子数3〜20
のアルキル基、炭素原子数3〜20のアルコキシ基およ
び炭素原子数3〜2oのハロゲン化アルキル基よりなる
群から選ばれる1種の基を表す。... [1] However, in the formula [rl, R has 3 to 20 carbon atoms
represents one type of group selected from the group consisting of an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 3 to 20 carbon atoms, and a halogenated alkyl group having 3 to 2 o carbon atoms.
上記式[zlにおいて、Rが炭素原子数3〜20のアル
キル基である場合には、このようなアルキル基は、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
としては、炭素原子数3〜20のアルキル基が好ましく
、このような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、ヘキサデシル基およびオクタデシル
基などを挙げることができる。In the above formula [zl, when R is an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, such alkyl group may be in any form of linear, branched, or alicyclic. The molecules of carboxylic acid esters in which R is a linear alkyl group exhibit excellent liquid crystallinity because they have a rigid structure in which the molecules extend straight. Such a linear alkyl group is preferably an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and specific examples of such alkyl groups include hexyl group, heptyl group, octyl group, decyl group, and dodecyl group. group, tetradecyl group, hexadecyl group, octadecyl group, and the like.
また、Rが炭素原子数3〜20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
、CQ、Brおよび工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。Further, when R is a halogenated alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, examples of the halogenated alkyl group include F
, CQ, Br, and groups substituted with halogen atoms such as
また、Rが炭素原子数3〜20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、ヘプタデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基およ
びオクタデシルオキシ基を挙げることができる。Further, when R is an alkoxy group having 3 to 20 carbon atoms, examples of such an alkoxy group include an alkoxy group having an alkyl group as described above. Specific examples of such alkoxy groups include hexoxy, heptoxy, octyloxy, decyloxy, dodecyloxy, tetradecyloxy, heptadecyloxy, hexadecyloxy and octadecyloxy groups. be able to.
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。Among the compounds having R as described above, compounds having an alkoxy group exhibit particularly excellent liquid crystallinity.
また、上記式[1]において、
XおよびYは、それぞれ独立に、−COO−1−OCO
−1のうちから選ばれる基または単結合を表す。これら
の内、分子の直線性を考慮すると、X及びYの内、少な
くともいずれが一方、好ましくは両者が、−COO−で
あることが望ましい。In addition, in the above formula [1], X and Y are each independently -COO-1-OCO
Represents a group or single bond selected from -1. Among these, considering the linearity of the molecule, it is desirable that at least one of X and Y, preferably both, be -COO-.
また、上記式[rlにおいて、AおよびBは、それぞれ
独立に、
よりなる群から選ばれる基を表す。In the above formula [rl, A and B each independently represent a group selected from the group consisting of.
これらの基のうち、本発明のカルボン酸エステル化合物
を液晶化合物として使用する場合、液晶物質としての特
性を考慮すると、
であることが好ましい。Among these groups, when the carboxylic acid ester compound of the present invention is used as a liquid crystal compound, in consideration of the properties as a liquid crystal substance, the following are preferable.
また、式[rlにおいて、R”は、 よりなる群から選ばれる基を表す。In addition, in the formula [rl, R'' is Represents a group selected from the group consisting of.
これらの基のうち、液晶物質としての特性を考慮すると
、以下に示す基が好ましい。Among these groups, the following groups are preferred in consideration of properties as a liquid crystal material.
また、式[1]において、mおよびnは、それぞれ独立
に、0〜2の整数を表す。ただし、上3己式[rlにお
いて、mおよびnの両者が同時に0になることはない。Moreover, in Formula [1], m and n each independently represent an integer of 0 to 2. However, in the above-mentioned formula [rl, both m and n do not become 0 at the same time.
特に、このカルボン酸エステル化合物を液晶化合物とし
て使用する場合には、mは、1または2であることが好
ましい。In particular, when this carboxylic acid ester compound is used as a liquid crystal compound, m is preferably 1 or 2.
さらに、上記式[I]において、ナフチル基としては、 1.5−ナフチル基 1.6−ナフチル基 2.6−ナフチル基 および 1.7−ナフチル基を挙げることができる。Furthermore, in the above formula [I], the naphthyl group is 1.5-naphthyl group 1.6-naphthyl group 2.6-naphthyl group and 1.7-Naphthyl group may be mentioned.
特に本発明では、分子全体が直線状になることが好まし
く、このためナフチル基としては、2.6ナフチル基が
特に好ましい。Particularly in the present invention, it is preferable that the entire molecule is linear, and therefore, the naphthyl group is particularly preferably a 2.6 naphthyl group.
従って、上記式[I]で表されるカルボン酸工ステル化
合物の好ましい例として、具体的には次式[11〜[8
]で表される化合物を挙げることができる。Therefore, as a preferable example of the carboxylic acid ester compound represented by the above formula [I], specifically, the following formulas [11 to [8]
] Compounds represented by the following can be mentioned.
[5]
・ [1]
・・ [6コ
・・・ [2]
[7]
・・・[3]
・・[4コ
・・・ [8]
上記のようなカルボン酸エステル化合物は、公知の合成
技術を組み合わせて利用することにより製造することが
できる。[5] ・ [1] ... [6... [2] [7] ... [3] ... [4... [8] The above carboxylic acid ester compounds can be It can be manufactured by using a combination of synthetic techniques.
例えば、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すなわち、例え
ば、6−n−アルコキシナフタレン−2−カルボン酸と
、4−ヒドロキシ安息香酸ベンジルエステルとを、4−
N、N’−ジメチルアミノピリジンの存在下に、塩化メ
チレンを溶媒として用い、N、N’−ジシクロへキシル
カルボジイミドを含む塩化メチレン溶液を滴下しながら
反応させることにより、4−(6’−n−アルコキシ−
2′−ナフトイルオキシ)安息香酸ベンジルエステルを
得る。For example, the above carboxylic acid ester compound can be synthesized according to the synthetic route shown below. For example, by combining 6-n-alkoxynaphthalene-2-carboxylic acid and 4-hydroxybenzoic acid benzyl ester,
In the presence of N,N'-dimethylaminopyridine, 4-(6'-n -Alkoxy-
2'-naphthoyloxy)benzoic acid benzyl ester is obtained.
上記のようにして得られた4−(6’−n−アルコキシ
2°−ナフトイルオキシ)安息香酸ベンジルエステルを
、テトラヒドロフラン等の溶媒に投入し、パラジウム/
炭素等の還元触媒の存在下に水素ガスを用いて還元する
ことにより、4−(6’−n−アルコキシ−2′−ナフ
トイルオキシ)安息香酸を得る。4-(6′-n-alkoxy 2°-naphthoyloxy)benzoic acid benzyl ester obtained as described above was added to a solvent such as tetrahydrofuran, and palladium/
4-(6'-n-alkoxy-2'-naphthoyloxy)benzoic acid is obtained by reduction using hydrogen gas in the presence of a reduction catalyst such as carbon.
次いで、4−No−ジメチルアミノピリジンの存在下に
、塩化メチレンを溶媒として用い、N、N’−ジシクロ
へキシルカルボジイミドを含む塩化メチレン溶液を滴下
しながら、ヒドロキシ安息香酸と不斉炭素を有するアル
コールとから得られるエステル化合物と、上記工程で得
られた4−(6’−n−アルコキシ−2゛−ナフトイル
オキシ)安息香酸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。Next, in the presence of 4-No-dimethylaminopyridine, using methylene chloride as a solvent, while dropping a methylene chloride solution containing N,N'-dicyclohexylcarbodiimide, hydroxybenzoic acid and an alcohol having an asymmetric carbon were added. The carboxylic acid ester compound used in the present invention can be obtained by reacting the ester compound obtained from the above with the 4-(6'-n-alkoxy-2'-naphthoyloxy)benzoic acid obtained in the above step. can be obtained.
なお、上記方法は、本発明で使用されるカルボン酸エス
テル化合物の製造方法の一例であり、本発明で使用され
るカルボン酸エステル化合物は、この製造方法によって
限定されるものではない。Note that the above method is an example of a method for producing the carboxylic acid ester compound used in the present invention, and the carboxylic acid ester compound used in the present invention is not limited by this production method.
例えば上記のようにして得られた式[I]で表されるカ
ルボン酸エステル化合物の内、次式[4]で表される化
合物が特に優れた液晶特性を示す。For example, among the carboxylic acid ester compounds represented by the formula [I] obtained as described above, the compound represented by the following formula [4] exhibits particularly excellent liquid crystal properties.
・・・[4]
液晶化合物として特に優れている、上記式[4]で表さ
れる化合物の相転移温度を表1に示す。なお、本発明に
おいて、Cryは、結晶相、SmC月よ、カイラルスメ
クチック相、SmAは、スメクチックA相、I soは
、等方性液体を表す。...[4] Table 1 shows the phase transition temperature of the compound represented by the above formula [4], which is particularly excellent as a liquid crystal compound. In the present invention, Cry represents a crystalline phase, SmC represents a chiral smectic phase, SmA represents a smectic A phase, and Iso represents an isotropic liquid.
表1
化合物 Cry−8mC” SmC寥−SmA
SmA−Is。Table 1 Compound Cry-8mC” SmC寥-SmA
SmA-Is.
[4] 76℃ 125℃ 18
3℃上記式[I]で表される化合物に包含される液晶化
合物中には、表1に例示したように、広い温度範囲で、
スメクチック相を呈する化合物が多い。[4] 76℃ 125℃ 18
3°C Among the liquid crystal compounds included in the compound represented by the above formula [I], as illustrated in Table 1, in a wide temperature range,
Many compounds exhibit a smectic phase.
従来、液晶化合物を単独で使用した場合に、上記の化合
物のように約100℃の範囲でスメクチック相を呈する
液晶化合物はほとんど知られていない。Hitherto, when a liquid crystal compound is used alone, almost no liquid crystal compound is known which exhibits a smectic phase in a range of about 100° C. like the above-mentioned compound.
すなわち、従来、液晶素子では、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
ックエ相およびカイラルスメクチックに相の内のいずれ
かの相を示す液晶物質が使用されていたが、カイラルス
メクチックC相以外の相を示す液晶物質を使用したとし
ても、液晶素子の応答速度が低いため、実用上はカイラ
ルスメクチックC相で駆動させることが有利であるとさ
れていた。That is, conventionally, in liquid crystal elements, liquid crystal substances exhibiting any one of the following phases are used: chiral smectic C phase, chiral smectic F phase, chiral smectic C phase, chiral smectic H phase, chiral smectic E phase, and chiral smectic phase. However, even if a liquid crystal material exhibiting a phase other than the chiral smectic C phase is used, the response speed of the liquid crystal element is low, so it was thought that it would be advantageous in practice to drive the device in the chiral smectic C phase. .
しかしながら、本発明者が既に提案したようなカイラル
スメクチックA相における液晶素子の駆動方法(特願昭
64−3632号公報参照)を利用することにより、カ
イラルスメクチックC相だけでなく、カイラルスメクチ
ックA相でも駆動させることができる。従って、上記の
ようなカルボン酸エステル化合物を含有する液晶化合物
を使用することによって、液晶素子の駆動温度が広いだ
けでなく、このような液晶化合物を含有する液晶物質が
充填された液晶素子は、高速応答性にも優れている。However, by using the method of driving a liquid crystal element in the chiral smectic A phase as already proposed by the present inventor (see Japanese Patent Application No. 64-3632), it is possible to generate not only the chiral smectic C phase but also the chiral smectic A phase. However, it can be driven. Therefore, by using a liquid crystal compound containing a carboxylic acid ester compound as described above, not only can the operating temperature of the liquid crystal element be widened, but also a liquid crystal element filled with a liquid crystal substance containing such a liquid crystal compound can be It also has excellent high-speed response.
上記のような液晶化合物は単独で使用することもできる
が、他の液晶化合物と混合して使用することもできる。The above liquid crystal compounds can be used alone or in combination with other liquid crystal compounds.
例えば、本発明の液晶化合物は、スメクチック液晶組成
物の主剤あるいはスメクチック相を呈する他の化合物を
主剤とする液晶組成物の助剤として使用することができ
る。すなわち、本発明の液晶素子を構成する液晶物質中
における上記カルボン酸エステル化合物の含有率は、使
用される液晶化合物の特性、組成物の粘度、液晶素子の
作動温度および用途等を考慮して適宜設定することがで
きるが、本発明においては、液晶物質中における上記カ
ルボン酸エステル化合物の含有率が、通常は1〜99重
量部、好ましくは5〜75重量部の範囲内になるように
使用される。また、本発明で使用される液晶物質中には
、上記カルボン酸エステル化合物が単独で含まれていて
もよく、また2種類以上が組み合わせて含まれていても
よい。For example, the liquid crystal compound of the present invention can be used as a main ingredient of a smectic liquid crystal composition or as an auxiliary agent of a liquid crystal composition whose main ingredient is another compound exhibiting a smectic phase. That is, the content of the carboxylic acid ester compound in the liquid crystal substance constituting the liquid crystal element of the present invention is determined as appropriate, taking into account the characteristics of the liquid crystal compound used, the viscosity of the composition, the operating temperature of the liquid crystal element, the intended use, etc. However, in the present invention, the content of the carboxylic acid ester compound in the liquid crystal substance is usually in the range of 1 to 99 parts by weight, preferably 5 to 75 parts by weight. Ru. Further, the liquid crystal substance used in the present invention may contain the above-mentioned carboxylic acid ester compound alone, or may contain two or more kinds in combination.
本発明で使用される液晶物質において、上記式[r]で
表されるカルボン酸エステル化合物と共に使用すること
ができる液晶化合物の例としては、(+) −4’ −
(2”−メチルブチルオキシ)フェニル−6−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−6−((+)−2”−メチルブチ
ルオキシ)ナフタレン−2−カルボン酸エステル、のよ
うを液晶化合物の他、
のようなアゾキシ系液晶化合物、
あるいは
のような環状構造を有する化合物、
および
のような不斉炭素を有する液晶化合物を挙げることがで
きる。In the liquid crystal substance used in the present invention, examples of liquid crystal compounds that can be used together with the carboxylic acid ester compound represented by the above formula [r] include (+) -4' -
(2"-methylbutyloxy)phenyl-6-octyloxynaphthalene-2-carboxylic acid ester, 4'-decyloxyphenyl-6-((+)-2"-methylbutyloxy)naphthalene-2-carboxylic acid ester In addition to liquid crystal compounds such as , azoxy liquid crystal compounds such as , compounds having a cyclic structure such as or , and liquid crystal compounds having an asymmetric carbon such as and .
さらに、
(c4H9)o−@coo@c、o kl(C7Hts
)o−◎coo@CN
のような安息香酸エステル系液晶化合物、(C5■1□
)<E)Coo◎CN
(CsHt□)(E)Coo@0−C3H、。Furthermore, (c4H9)o-@coo@c, o kl(C7Hts
)o-◎coo@CN, benzoic acid ester liquid crystal compounds such as (C5■1□
)<E)Coo◎CN (CsHt□) (E)Coo@0-C3H,.
のようなシクロへキシルカルボン酸エステル系液晶化合
物、
’ l I C5−◎→@CN
のようなフェニル系液晶化合物、
のようなシッフ塩基系液晶化合物、
のようなターフエノール系液晶化合物、のようなシクロ
ヘキシル系液晶化合物、および
のようなピリミジン系液晶化合物を挙げることができる
。Cyclohexylcarboxylic acid ester liquid crystal compounds such as , phenyl liquid crystal compounds such as 'l I C5-◎→@CN, Schiff base liquid crystal compounds such as , terphenol liquid crystal compounds such as , etc. and pyrimidine liquid crystal compounds.
なお、上記のような液晶化合物を用いて、例えば表示用
素子を形成するに際しては、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、例えば
電導性賦与剤および寿命向上剤等、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。In addition, when forming, for example, a display element using the above-mentioned liquid crystal compound, in addition to the above-mentioned carboxylic acid ester compound and other liquid crystal compounds, for example, a conductivity imparting agent, a life-improving agent, etc. Additives that can be added to ordinary liquid crystal compositions may also be added.
本発明で使用される液晶物質は、上記のようなカルボン
酸エステル化合物ならびに所望により他の液晶化合物お
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
。The liquid crystal substance used in the present invention can be produced by mixing the above carboxylic acid ester compound and, if desired, other liquid crystal compounds and additives.
上記のような液晶物質が充填されている本発明の液晶素
子は、基本的には、第3図に示すように、液晶物質を充
填する間隙34を形成するように配置された二枚の透明
基板31a、 31bと、この二枚の透明基板31a、
31bの対面する面に形成された透明電極32a、
32bとからなるセル33と、このセル33の間隙34
に充填された液晶物質35およびこのセル33の両外側
に一枚ずつ配置された偏光板36a、 36bから形成
されている。The liquid crystal element of the present invention filled with the liquid crystal material as described above basically consists of two transparent sheets arranged to form a gap 34 filled with the liquid crystal material, as shown in FIG. Substrates 31a, 31b, and these two transparent substrates 31a,
A transparent electrode 32a formed on the facing surface of 31b,
32b and a gap 34 between this cell 33
The cell 33 is made up of a liquid crystal material 35 filled in the cell 33 and polarizing plates 36a and 36b placed on each side of the cell 33.
本発明において、透明基板としては、例えば、ガラスお
よび透明高分子板等を用いることができる。In the present invention, as the transparent substrate, for example, glass, a transparent polymer plate, etc. can be used.
なお、ガラス基板を用いる場合には、アルカリ成分の溶
出液晶物質の劣化を防止するために、ガラス基板表面に
、例えば酸化珪素等を主成分とするアンダーコート層(
不要成分透過防止層)を設けることもできる。In addition, when using a glass substrate, in order to prevent deterioration of the liquid crystal material eluted with alkaline components, an undercoat layer (mainly composed of, for example, silicon oxide) is coated on the surface of the glass substrate.
An unnecessary component permeation prevention layer) can also be provided.
透明基板の厚さは、例えばガラス基板の場合には通常は
0.01〜1.○lの範囲内にある。For example, in the case of a glass substrate, the thickness of the transparent substrate is usually 0.01 to 1. It is within the range of ○l.
また、本発明においては、透明基板として、可撓性透明
基板を用いることもできる。この場合、透明基板の少な
くとも一方の基板として可撓性透明基板を用いることが
でき、さらに両者とも可撓性基板であってもよい。Further, in the present invention, a flexible transparent substrate can also be used as the transparent substrate. In this case, a flexible transparent substrate may be used as at least one of the transparent substrates, and both may be flexible substrates.
このような可撓性透明基板としては、高分子フィルム等
を用いることができる。A polymer film or the like can be used as such a flexible transparent substrate.
このような透明基板の表面には透明電極が設けられてい
る。A transparent electrode is provided on the surface of such a transparent substrate.
透明電極は、例えば酸化イリジウム、酸化スズ等で透明
基板表面をコーティングすることにより形成される。透
明電極は、公知の方法により形成することができる。The transparent electrode is formed by coating the surface of the transparent substrate with, for example, iridium oxide, tin oxide, or the like. The transparent electrode can be formed by a known method.
透明電極の厚さは、通常は100〜2000.tングス
トロームの範囲内にある。The thickness of the transparent electrode is usually 100 to 2000. It is within the range of 1000 t angstroms.
このような透明電極が設けられた透明基板には、さらに
透明電極上に配向層あるいは強誘電体層が設けられてい
てもよい。例えば配向層は、有機シランカップリング剤
あるいはカルボン酸多核錯体等を化学吸着させることに
より形成することができる。また酸化珪素等を斜方蒸着
することによっても形成することができる。さらに、透
明電極上にポリイミド樹脂を塗布し、その後一定方向に
ラビングすることにより配向層を形成することもできる
。A transparent substrate provided with such a transparent electrode may further include an alignment layer or a ferroelectric layer on the transparent electrode. For example, the alignment layer can be formed by chemically adsorbing an organic silane coupling agent, a carboxylic acid polynuclear complex, or the like. It can also be formed by obliquely depositing silicon oxide or the like. Furthermore, an alignment layer can also be formed by coating a polyimide resin on a transparent electrode and then rubbing it in a certain direction.
また、配向層等は後述のスペーサを兼ねるように形成さ
れていてもよい。Furthermore, the alignment layer or the like may be formed to also serve as a spacer, which will be described later.
上記のような透明基板を、透明電極が対面し、そしてこ
の透明基板により液晶物質を充填する間隙が形成される
ように二枚配置する。Two transparent substrates as described above are arranged so that the transparent electrodes face each other and a gap is formed between the transparent substrates to be filled with a liquid crystal material.
上記のようにして形成される間隙の幅は、通常は1〜1
0μm、好ましくは1〜5μmである。The width of the gap formed as described above is usually 1 to 1
0 μm, preferably 1 to 5 μm.
このような間隙は、例えば、スペーサを挟持するように
二枚の基板を配置することにより、容易に形成すること
ができる。Such a gap can be easily formed, for example, by arranging two substrates so as to sandwich a spacer therebetween.
このようなスペーサとしては、例えば、感光性ポリイミ
ド前駆体をバターニングして得られるポリイミド系高分
子物質等を用いることができる。As such a spacer, for example, a polyimide polymer material obtained by patterning a photosensitive polyimide precursor can be used.
このようなスペーサを用いることにより、このスペーサ
と液晶物質との界面効果により、モノドメインが形成さ
れる。また、例えば、配向膜として作用する同心円形状
のスペーサあるいはクシ状のスペーサを用いて、配向膜
とスペーサとを一体化することもできる。By using such a spacer, a monodomain is formed due to the interface effect between the spacer and the liquid crystal material. Further, for example, the alignment film and the spacer can be integrated by using a concentric spacer or a comb-shaped spacer that acts as an alignment film.
また、上記のようなスペーサの他に、液晶物質中にファ
イバを配合して、このファイバにより、透明基板が一定
の間隙を形成するように保持することもできる。Furthermore, in addition to the above-mentioned spacers, fibers may be incorporated into the liquid crystal material, and the transparent substrates may be held by the fibers so as to form a certain gap.
さらに、上記ファイバの代わりに、あるいは上記ファイ
バと共に粒状物を配合することもできる。Furthermore, granules can be blended instead of or together with the fibers.
このような粒状物としては、メラミン樹脂、尿素a脂あ
るいはベンゾグアナミン樹脂等からなる粒子径が1〜1
0μmの粒状物を挙げることができる。Such granules are made of melamine resin, urea a fat, benzoguanamine resin, etc. and have a particle diameter of 1 to 1.
Particulate matter of 0 μm may be mentioned.
上記のようにして間隙を形成して配置された二枚の透明
基板は、通常は周辺をシール材でシールすることにより
貼り合わされる。The two transparent substrates arranged with a gap formed as described above are usually bonded together by sealing the periphery with a sealing material.
このようなシール材としては、エポキシ系樹脂およびシ
リコン系樹脂等を用いることができる。As such a sealing material, epoxy resin, silicone resin, etc. can be used.
さらに、このエポキシ樹脂等がアクリル系材料あるいは
シリコン系ゴム等で変性されていてもよい。Furthermore, this epoxy resin or the like may be modified with an acrylic material, silicone rubber, or the like.
上記のような構成を有する液晶セルの間隙には、上述し
たような式[r]で表されるカルボン酸エステル化合物
を含む液晶物質が充填されている。The gap in the liquid crystal cell having the above structure is filled with a liquid crystal substance containing a carboxylic acid ester compound represented by the above formula [r].
液晶セルの間隙に充填されたこのような液晶物質は、た
とえばスペーサエツジを利用した温度勾配法あるいは配
向膜を用いた表面処理法等の一軸配向制御法方法を利用
して配向させることができる。また、本発明においては
、液晶物質を加熱しながら、直流バイアス電圧を用いて
電界を印加することにより、液晶物質の初期配向を行な
うこともできる。Such a liquid crystal substance filled in the gap of the liquid crystal cell can be aligned using a uniaxial alignment control method such as a temperature gradient method using a spacer edge or a surface treatment method using an alignment film. Further, in the present invention, the initial orientation of the liquid crystal material can be performed by applying an electric field using a DC bias voltage while heating the liquid crystal material.
このようにして液晶物質が充填され、初期配向された液
晶セルは、二枚の偏光板の間に配置される。そして、こ
の二枚の偏光板は、それぞれの偏光板の偏光面のなす角
度が70〜110度になるように配置される。そして、
この二枚の偏光板の偏光方向が直交するように、すなわ
ち上記角度が90度になるように偏光板を配置すること
が好ましい。The liquid crystal cell filled with the liquid crystal material and initially oriented in this manner is placed between two polarizing plates. These two polarizing plates are arranged so that the angle between the polarization planes of each polarizing plate is 70 to 110 degrees. and,
It is preferable to arrange the polarizing plates so that the polarization directions of the two polarizing plates are perpendicular to each other, that is, the angle is 90 degrees.
このような偏光板としては、例えばポリビニルアルコー
ル樹脂フィルム、ポリビニルブチラール樹脂フィルム等
の樹脂フィルムをヨウ素等の存在下で延伸することによ
りフィルム中にヨウ素を吸収させて偏光性を賦与した偏
光フィルムを用いることができる。このような偏光フィ
ルムは、他の樹脂などで表面を被覆して多層構造にする
こともできる。As such a polarizing plate, for example, a polarizing film in which a resin film such as a polyvinyl alcohol resin film or a polyvinyl butyral resin film is stretched in the presence of iodine or the like to absorb iodine into the film and impart polarizing properties to the film is used. be able to. Such a polarizing film can also have a multilayer structure by coating the surface with other resins.
本発明において、上記のような液晶セルは、上記のよう
に配置された偏光板の間に、透過する光量が最も少ない
状態(すなわち、最暗状態)から±10度の範囲内の角
度(回転角度)を形成するように、好ましくは最暗状態
になるように二枚の偏光板の間に配置することができる
。さらに、上記のような液晶セル上記のように配置され
た偏光板の間に、透過する光量が最も多い状態(すなわ
ち、最明状11りがら土10度の範囲内の角度(回転角
度)を形成するように、好ましくは最明状態になるよう
に二枚の偏光板の間に配置することができる。In the present invention, the liquid crystal cell as described above has an angle (rotation angle) between the polarizing plates arranged as described above within a range of ±10 degrees from a state where the amount of transmitted light is the least (i.e., the darkest state). It can be placed between two polarizing plates so as to form a darkest state, preferably in the darkest state. Furthermore, between the polarizing plates arranged as described above in the liquid crystal cell described above, an angle (rotation angle) is formed in which the amount of transmitted light is greatest (i.e., an angle (rotation angle) within the range of 11 degrees and 10 degrees at the brightest point). The light source can be placed between two polarizing plates so as to preferably be in the brightest state.
上記のような構成を有する本発明の液晶素子に、電界を
印加することによりこの液晶素子を駆動させることがで
きる。By applying an electric field to the liquid crystal element of the present invention having the above-described configuration, the liquid crystal element can be driven.
すなわち、本発明の液晶素子に周波数が通常はIH2〜
100KHz、好ましくは10H2〜10KHz、
電界が通常は0.01−60 Vpp/μm・、好まし
くは0.05〜30Vpp/μm・に制御された電界を
かけることにより駆動させることができる。That is, the frequency of the liquid crystal element of the present invention is usually from IH2 to
100KHz, preferably 10H2 to 10KHz,
It can be driven by applying an electric field controlled to usually 0.01-60 Vpp/μm, preferably 0.05 to 30 Vpp/μm.
そして、本発明の液晶素子は、電界を印加して駆動する
際に、印加する電界の波形(駆動波)の幅を変えること
により、この液晶素子を透過する光量が2種類のヒステ
リシス曲線を描くようになる。すなわち、本発明者は、
同一の液晶素子で、二通りの駆動方法によりメモリー性
を発現させることに成功した。このうち一方は、いわゆ
る双安定型を利用する駆動方法であり、もう一方は、い
わゆる王女定型を利用する駆動方法である。When the liquid crystal element of the present invention is driven by applying an electric field, by changing the width of the waveform (driving wave) of the applied electric field, the amount of light transmitted through the liquid crystal element draws two types of hysteresis curves. It becomes like this. That is, the inventor:
Using the same liquid crystal element, we succeeded in developing memory properties using two driving methods. One of these is a drive method that uses a so-called bistable type, and the other is a drive method that uses a so-called princess type.
王女定壓を示す液晶素子の例としては、液晶物質として
MHPOBCを用いた液晶素子が知られているが、この
液晶素子は王女定性を示すだけであり、双安定性はほと
んど示さない。A liquid crystal element using MHPOBC as a liquid crystal material is known as an example of a liquid crystal element exhibiting constant constant, but this liquid crystal element only exhibits constant constant and hardly exhibits bistability.
一種類の液晶素子を用いて、印加する電界の波形(駆動
波)の幅を変える操作だけで双安定性と王女定性のいず
れかの安定状態を選択できるのは、本発明の液晶素子に
よってはじめて実現できるのである。The liquid crystal element of the present invention makes it possible to select either the bistable or deterministic stable state by simply changing the width of the applied electric field waveform (drive wave) using one type of liquid crystal element. It can be achieved.
第4図は王女定性を、第5図は双安定性を示している液
晶素子の透過光量と印加電圧との関係を示すオシロ波形
の例である。FIG. 4 is an example of an oscilloscope waveform showing the relationship between the amount of transmitted light and the applied voltage of a liquid crystal element exhibiting constant property and FIG. 5 showing bistability.
ここで用いた液晶素子は、液晶物質を充填した液晶セル
を、偏光面が直交するように配置された二枚の偏光板の
間に、電界を印加しない状態で最暗状態になるように配
置した液晶素子であり、第4図には、この液晶素子に1
0Hzの三角波を印加したときのオシロ波の例が示され
ており、第5図には100Hzの三角波を印加したとき
のオシロ波形の例が示されている。The liquid crystal element used here consists of a liquid crystal cell filled with a liquid crystal substance placed between two polarizing plates arranged so that the polarization planes are perpendicular to each other, so that the liquid crystal cell is placed in the darkest state when no electric field is applied. This liquid crystal element is shown in Fig. 4.
An example of an oscilloscope waveform when a 0 Hz triangular wave is applied is shown, and FIG. 5 shows an example of an oscilloscope waveform when a 100 Hz triangular wave is applied.
そして、上記のように液晶セルと偏光板とを最暗状態に
なるように配置した液晶素子では、比較的低い周波数の
電界、例えば周波数0.001〜50Hz、 好まし
くは0.1〜30Hzの電界を印加することにより、良
好な王女定状態が実現できる。印加する電界の周波数を
高くするに従って次第にオシロ波形は第5図に示すよう
な双安定状態に移行し、例えば周波数50 Hz 〜1
00 K Hz、好ましくは70Hz〜I 0KHzの
電界を印加することにより、良好な双安定状態が実現で
きる。In the liquid crystal element in which the liquid crystal cell and the polarizing plate are arranged to be in the darkest state as described above, an electric field with a relatively low frequency, for example, an electric field with a frequency of 0.001 to 50 Hz, preferably 0.1 to 30 Hz, is applied. By applying , a good stable state can be achieved. As the frequency of the applied electric field increases, the oscilloscope waveform gradually shifts to a bistable state as shown in FIG.
By applying an electric field of 00 KHz, preferably 70 Hz to I0 KHz, a good bistable state can be achieved.
そして、このような液晶素子においては、例えば第4図
に示すように、印加電圧がOV、、で暗状態を達成する
ことができ、この場合、コントラストが非常に高くなる
。In such a liquid crystal element, for example, as shown in FIG. 4, a dark state can be achieved with an applied voltage of OV, and in this case, the contrast becomes very high.
また、第6図および第7図は、偏光面が直交するように
配置された二枚の偏光板の間に、液晶物質を充填した液
晶セルを最明状態になるように配置した液晶素子のオシ
ロ波形の例が示されている。Figures 6 and 7 show the oscilloscope waveforms of a liquid crystal element in which a liquid crystal cell filled with a liquid crystal substance is placed in the brightest state between two polarizing plates arranged so that the polarization planes are perpendicular to each other. An example is shown.
そして、第6図には、この液晶素子に10Hzの三角波
を印加したときのオシロ波の例が示されており、第7図
には100Hzの三角波を印加したときのオシロ波形の
例が示されている。この液晶素子においても、上記の液
晶素子と同様の傾向があり、例えば、このような液晶素
子に比較的高い周波数の電界を印加することにより双安
定状態が達成される。Fig. 6 shows an example of an oscilloscope waveform when a 10Hz triangular wave is applied to this liquid crystal element, and Fig. 7 shows an example of an oscilloscope waveform when a 100Hz triangular wave is applied. ing. This liquid crystal element also exhibits the same tendency as the liquid crystal element described above, and, for example, a bistable state is achieved by applying an electric field of a relatively high frequency to such a liquid crystal element.
このような液晶素子に印加される電界は、矩形波(ある
いはパルス波)、三角波、正弦波およびこれらを組み合
わせた波形の内のいずれかの波形のものであることが好
ましい。このような波形の電界の内、矩形波(あるいは
パルスまたは両者の組み合わせ波)を印加する場合には
、電界の幅を10ミリ秒以下、好ましくは0.01〜1
0ミリ秒の範囲内にすることにより、液晶素子の駆動速
度を高くすることができ、この領域では本発明の液晶素
子を双安定型液晶素子として使用することができる。ま
た、この電界の幅を10ミリ秒より大きくすることによ
り、好ましくは33〜1000ミリ秒の範囲内にするこ
とにより、それほど高速で駆動することが必要でない領
域で、本発明の液晶素子を王女定型液晶素子として使用
することができる。ここで、電界の幅とは、例えば矩形
波においては、所定の電圧に維持される電界の長さ(す
なわち時間)を意味する。The electric field applied to such a liquid crystal element preferably has a waveform selected from a rectangular wave (or pulse wave), a triangular wave, a sine wave, and a combination thereof. When applying a rectangular wave (or a pulse or a combination of both) of such a waveform electric field, the width of the electric field should be set to 10 milliseconds or less, preferably 0.01 to 1
By setting the time within the range of 0 milliseconds, the driving speed of the liquid crystal element can be increased, and in this range, the liquid crystal element of the present invention can be used as a bistable liquid crystal element. In addition, by making the width of this electric field larger than 10 milliseconds, preferably within the range of 33 to 1000 milliseconds, the liquid crystal element of the present invention can be used in areas where it is not necessary to drive at very high speeds. It can be used as a regular liquid crystal element. Here, the width of the electric field means the length (ie, time) of the electric field maintained at a predetermined voltage, for example in the case of a rectangular wave.
そして、この液晶素子には、負電圧と正電圧との間をO
vを介して変動させて電界を印加することができる。第
5図および第7図に示すような双安定状態を発現させる
駆動方法においては、例えば電圧を一30〜+30Vの
間で変動させることにより良好な双安定性を示すヒステ
リシス曲線を形成させることができる。王女定性を示す
液晶素子においても同様に電界を印加することができる
。This liquid crystal element has an O
An electric field can be applied varying through v. In the driving method for producing a bistable state as shown in FIGS. 5 and 7, it is possible to form a hysteresis curve exhibiting good bistability by varying the voltage between -30 and +30 V, for example. can. An electric field can be similarly applied to a liquid crystal element exhibiting a constant property.
また、この液晶素子には、上記波形の電界を、0と正電
圧との間で変動させて印加してもよいし、また、Oと負
電圧との間で変動させて印加してもよい。すなわち、例
えば第4図において、0〜+30Vの範囲内で電圧を変
動させた電界を印加してプラス電圧側に形成されるヒス
テリシス曲線で示される光透過性を利用した光変調方法
を採用することもできるし、同様に、O〜−30Vの範
囲内で電圧を変動させた電界を印加してマイナス電圧側
に形成されるヒステリシス曲線で表される光透過性を利
用した光変調方法を採用することもできる。Further, the electric field having the above waveform may be applied to this liquid crystal element while being varied between 0 and a positive voltage, or may be applied while being varied between 0 and a negative voltage. . That is, for example, in FIG. 4, an optical modulation method that utilizes the light transmittance shown by the hysteresis curve formed on the positive voltage side by applying an electric field with a voltage varying within the range of 0 to +30V is adopted. Similarly, an optical modulation method that utilizes the light transmittance represented by the hysteresis curve formed on the negative voltage side by applying an electric field with a voltage varying within the range of O to -30V is adopted. You can also do that.
本発明の液晶素子は、上記のように二通りの駆動方法を
利用できる素子であり、その使用条件によって駆動方法
を変えることにより、メモリー性を確保することが可能
であるとの優位性を有している。The liquid crystal element of the present invention is an element that can use two driving methods as described above, and has the advantage that memory performance can be ensured by changing the driving method depending on the usage conditions. are doing.
上記のような液晶素子は、通常の液晶素子としての用途
に使用することができるが特に表示用素子として有用で
ある。The liquid crystal element as described above can be used as a normal liquid crystal element, but is particularly useful as a display element.
表示用素子としては、例えば大画面デイスプレィ、車載
用マルチインフォメーションデイスプレィおよび車載用
ナビゲーションデイスプレィ等を挙げることができる。Examples of display elements include large screen displays, in-vehicle multi-information displays, and in-vehicle navigation displays.
このような表示用素子は、用途に対応させて、上述のよ
うな駆動方法を利用して、双安定型表示素子あるいは王
女定型表示素子として駆動させることができる。Such a display element can be driven as a bistable display element or a regular display element using the above-described driving method depending on the application.
発明の効果
本発明の液晶素子およびこの液晶素子を用いた光変調方
法によれば、一種類の液晶素子で双安定状態と王女定状
態の2形葱の安定状態を達成することが可能になる。Effects of the Invention According to the liquid crystal element of the present invention and the light modulation method using this liquid crystal element, it is possible to achieve two stable states of a bistable state and a stable state with one type of liquid crystal element. .
そして、本発明の液晶素子を用いることにより、充分な
暗さの暗状態を達成することができるので、明状態と暗
状態とのコントラストが非常に高くなるだけでなく、良
好なメモリー性を確保することが可能になる。By using the liquid crystal element of the present invention, it is possible to achieve a sufficiently dark dark state, which not only increases the contrast between the bright and dark states but also ensures good memory performance. It becomes possible to do so.
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。Next, examples of the present invention will be shown, but the present invention is not limited to these examples.
実施例I
4−[4°−(6°’−n−へブチルオキシ−2′°−
ナフトイルオキシ)ベンゾイルオキシ]安息香酸R−1
”’−トリフルオロメチルヘプチルエステルの合成
第1段階
4−ベンジルオキシ安息香酸1.4g (5ミリモル)
、R−1−トリフルオロメチルヘプタツール0.92
g(5ミリモル)、4−N、N−ジメチルアミノピリジ
ン0.12g(1ミリモル)および塩化メチレン20m
1の混合物に、N、N’−ジシクロへキシルカルボジイ
ミド1.03g(5ミリモル)を含む塩化メチレン溶液
10m1を室温で、攪拌下に1時間かけて滴下した。さ
らに、室温で10時間反応を継続させた。Example I 4-[4°-(6°'-n-hebutyloxy-2'°-
naphthoyloxy)benzoyloxy]benzoic acid R-1
``'-Trifluoromethylheptyl ester synthesis step 1 4-benzyloxybenzoic acid 1.4 g (5 mmol)
, R-1-trifluoromethyl heptatool 0.92
g (5 mmol), 0.12 g (1 mmol) of 4-N,N-dimethylaminopyridine and 20 m of methylene chloride.
10 ml of a methylene chloride solution containing 1.03 g (5 mmol) of N,N'-dicyclohexylcarbodiimide was added dropwise to the mixture of Example 1 at room temperature over 1 hour with stirring. Furthermore, the reaction was continued for 10 hours at room temperature.
反応混合物を濾過し、得られた濾液を濃縮した。The reaction mixture was filtered and the resulting filtrate was concentrated.
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
により無色透明な液体である4−ベンジルオキシ安息香
酸R−1’−)リフルオロメチル−ヘプチルエステル1
.75 g (4,4ミリモル)を得た。The concentrate was separated using column chromatography to obtain 4-benzyloxybenzoic acid R-1'-)lifluoromethyl-heptyl ester 1, which is a colorless and transparent liquid.
.. 75 g (4.4 mmol) were obtained.
第2段階
第1段階で得られた4−ベンジルオキシ安息香酸R−1
°−トリフルオロメチル−ヘプチルエステル1.58g
(4ミリモル)、5%パラジウム/炭素0.5gおよび
酢酸エチル30m1の混合物中に室温、常圧攪拌下に水
素を9時間吹きこんだ。反応混合物を濾過助剤であるセ
ライトを用いて濾過し、さらに得られた濾液を濃縮した
。2nd stage 4-benzyloxybenzoic acid R-1 obtained in the 1st stage
°-Trifluoromethyl-heptyl ester 1.58g
(4 mmol), 0.5 g of 5% palladium/carbon, and 30 ml of ethyl acetate was bubbled with hydrogen for 9 hours at room temperature and under normal pressure with stirring. The reaction mixture was filtered using Celite, which is a filter aid, and the resulting filtrate was concentrated.
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
により無色な粘稠液体である4−ヒドロキシ安息香酸R
−1’−)リフルオロメチル−ヘプチルエステル1.7
5g (4,4ミリモル)を得た。4-Hydroxybenzoic acid R, which is a colorless viscous liquid, is obtained by separating the concentrate using column chromatography.
-1'-) Lifluoromethyl-heptyl ester 1.7
5 g (4.4 mmol) were obtained.
第3段階
6−n−ヘプチルオキシナフタレン−2−カルボン酸2
.43 g (8,5ミリモル)、4−N、 N−ジメ
チルアミノピリジン0.012 g (0,1ミリモル
)および塩化メチレン30m1の混合物に、N、N’−
ジシクロへキシルカルボジイミド1.75 g (8,
5ミリモル)を含む塩化メチレン溶液10m1を氷冷し
ながら攪拌下に1時間かけて滴下した。Third stage 6-n-heptyloxynaphthalene-2-carboxylic acid 2
.. 43 g (8.5 mmol), 0.012 g (0.1 mmol) of 4-N,N-dimethylaminopyridine and 30 ml of methylene chloride were added with N,N'-
Dicyclohexylcarbodiimide 1.75 g (8,
10 ml of a methylene chloride solution containing 5 mmol) was added dropwise over 1 hour while stirring and cooling with ice.
反応混合物を濾過し、得られた濾液を濃縮した。The reaction mixture was filtered and the resulting filtrate was concentrated.
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
により白色固体である4−(6’−へブチルオキシ−2
′−ナフトイルオキシ)安息香酸ベンジルエステル2.
72g (5,5ミリモル)を得た。By separating the concentrate using column chromatography, a white solid, 4-(6'-hebutyloxy-2
'-naphthoyloxy)benzoic acid benzyl ester2.
72 g (5.5 mmol) were obtained.
第4段階
第3段階で得られた4−(6°−へブチルオキシ−2−
ナフトイルオキシ)安息香酸ベンジルエステル2.33
g (4,7ミリモル)、5%パラジウム−炭素1.
0gおよびテトラヒドロフラン30m1の混合物中に室
温で、常圧攪拌下に、水素を8時間吹き込んだ。Fourth stage 4-(6°-hebutyloxy-2- obtained in the third stage)
Naphthoyloxy)benzoic acid benzyl ester 2.33
g (4.7 mmol), 5% palladium-carbon 1.
Hydrogen was bubbled into a mixture of 0 g and 30 ml of tetrahydrofuran at room temperature for 8 hours under normal pressure and stirring.
反応混合物を濾過助剤であるセライトを用いて濾過し、
得られた濾液を濃縮した。濃縮物をトルエンで再結晶す
ることにより、白色固体である4−(6’−n−ヘプチ
ルオキシ−2−ナフトイルオキシ)安息香酸]、42g
(3,5ミリモル)を得た。The reaction mixture was filtered using Celite as a filter aid,
The resulting filtrate was concentrated. By recrystallizing the concentrate from toluene, 42 g of 4-(6'-n-heptyloxy-2-naphthoyloxy)benzoic acid was obtained as a white solid.
(3.5 mmol) was obtained.
第5段階
第4段階で得られた4−(6’−n−ヘプチルオキシ−
2−ナフトイルオキシ)安息香酸0.41g(1ミリモ
ル)、第2段階で得られた4−ヒドロキシ安息香酸R−
1゛−トリフルオロメチル−ヘプチルエステル0.30
g(1ミリモル)、4−N、 N−ジメチルアミノピリ
ジン0.012 g (0,1ミリモル)および塩化メ
チレン10m1の混合物に、N、N’−ジシクロへキシ
ルカルボジイミド0.21 g (1ミリモル)を含む
塩化メチレン溶液2mlを室温、攪拌下に1時間かけて
滴下した。さらに室温下で8時間反応させた。5th step 4-(6'-n-heptyloxy- obtained in the 4th step)
0.41 g (1 mmol) of 2-naphthoyloxy)benzoic acid, 4-hydroxybenzoic acid R- obtained in the second stage
1'-trifluoromethyl-heptyl ester 0.30
g (1 mmol), 0.21 g (1 mmol) of N,N'-dicyclohexylcarbodiimide in a mixture of 0.012 g (0.1 mmol) of 4-N,N-dimethylaminopyridine and 10 ml of methylene chloride. 2 ml of a methylene chloride solution containing the above was added dropwise over 1 hour at room temperature with stirring. The mixture was further reacted at room temperature for 8 hours.
反応混合物を濾過し、得られた濾液を濃縮した。The reaction mixture was filtered and the resulting filtrate was concentrated.
濃縮物をカラムクロマトグラフィーを用いて分離するこ
とにより、無色の半固体0.63gを得た。The concentrate was separated using column chromatography to obtain 0.63 g of a colorless semi-solid.
この半固体のFD−マススペクトルの値はM/e=73
9であった。この結果およびこの化合物のiH−NMR
スペクトルのチャートによる分析結果より、この化合物
は、目的とする4−[4’−(6°′−n−へブチルオ
キシ−21−ナフトイルオキシ)ベンゾイルオキシ]安
息香酸R−11°−トリフルオロメチルヘプチルエステ
ル(例示化合物〔4コ〕であると同定した。The value of the FD-mass spectrum of this semi-solid is M/e = 73
It was 9. This result and iH-NMR of this compound
From the analysis results using a spectrum chart, this compound was found to be the target R-11°-trifluoromethyl 4-[4'-(6°'-n-hebutyloxy-21-naphthoyloxy)benzoyloxy]benzoate. It was identified as heptyl ester (exemplary compound [4]).
上記のようにして得られた式[4]で表されるカルボン
酸エステル化合物と、次式(Cr−1)で表される化合
物とを51:49の重量比で混合して液晶物質(液晶組
成物)を調製した。A liquid crystal substance (liquid crystal composition) was prepared.
・・・[4] ・・・(Cr−1) この液晶組成物の相転移温度を表2に示す。...[4] ...(Cr-1) Table 2 shows the phase transition temperature of this liquid crystal composition.
さらに上記式(Cr−1,)で表される化合物の相転移
温度も表2に併せて記載する。Furthermore, the phase transition temperature of the compound represented by the above formula (Cr-1,) is also listed in Table 2.
表2 Cry。Table 2 Cry.
SmC” mA l5o。SmC” mA l5o.
式[4] ・ 76 ・ 125 ・ 183組
成物 ・ 〈−30・ 52 ・ 96(C
r−1) ・−13・・−6
第1図に示すようにITO透明ta基板の内面に配向制
御方向が略平行でかつ同一方向となるように二枚のラビ
ングしたポリイミド(日立化成工業−製、PIQ−54
00)からなる配向制御膜(厚さ:150オングストロ
ーム)が形成されているセルに、上記式[2コで表され
るカルボン酸エステル化合物[2]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200℃まで加熱し、200℃で5分
間保持した後、 It)/分の速度で60℃まで冷却し
て液晶素子を製造した。Formula [4] ・ 76 ・ 125 ・ 183 composition ・ 〈-30 ・ 52 ・ 96 (C
r-1) ・-13...-6 As shown in Figure 1, two sheets of polyimide (Hitachi Chemical - Manufactured by PIQ-54
The carboxylic acid ester compound [2] represented by the above formula [2] was melted in a cell in which an orientation control film (thickness: 150 angstroms) consisting of 00) was formed, and the gap between the cells was brought into a reduced pressure state. Injected. The cell filled with the liquid crystal material was heated to 200°C, held at 200°C for 5 minutes, and then cooled to 60°C at a rate of It)/min to produce a liquid crystal device.
セル条件(イ)外形寸法
たて2 、5 am X 2 、2 an X厚さ1.
51(ロ)基板
厚さ0.7B、基板材質ガラス
(ハ)基板間距離:2μm
(ニ)側壁寸法
たて1 、8 m X 2 、2 alIX厚さ1.5
μm上記のようなセルは以下の方法で作成した。Cell conditions (a) External dimensions: Height: 2,5 am x 2, 2 an x thickness: 1.
51 (b) Substrate thickness 0.7B, substrate material glass (c) Distance between substrates: 2 μm (d) Side wall dimensions height 1,8 m x 2, 2 alIX thickness 1.5
The cell as described above was created by the following method.
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ITO透
明電極の上に塗布した。Polyimide was applied onto a glass substrate with an ITO transparent electrode film. That is, polyimide (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.,
PIQ-5400) was applied onto the ITO transparent electrode by a spin-coding method.
ポリイミドは、N−メチルピロリドンを溶媒として1.
2%になるように希釈して2000 rpmでスピンコ
ードした。これを325℃で30分間加熱し、硬化させ
たところ、150〜200オングストロームの膜厚のポ
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1方向に擦ることによりこのポリイミド膜に液
晶配向性を与えた。Polyimide was prepared using N-methylpyrrolidone as a solvent.
It was diluted to 2% and spin coded at 2000 rpm. When this was heated at 325° C. for 30 minutes and cured, a polyimide film with a thickness of 150 to 200 angstroms was created. Thereafter, the polyimide film was rubbed in one direction with a nylon cloth to impart liquid crystal orientation to the polyimide film.
このようにして作成したポリイミド膜塗布済みのガラス
基板を二枚重ね合わせてセルを作成した。A cell was created by stacking two glass substrates coated with the polyimide film thus created.
まず、ポリイミド膜を塗設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Iv′lll1]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。First, an epoxy adhesive was applied by silk printing onto a glass substrate coated with a polyimide film in order to bond the two substrates together and to establish a cell gap.
エポキシ系接着剤は、接着主剤(EHC−製、LCB−
304B)、硬化剤(EHC−製、LCB−304B)
およびセルギャップ制御のためのビーズ(EHC@製、
GP−20)を130:30:3の重量比で混合したも
のである。The epoxy adhesive is the main adhesive (manufactured by EHC-, LCB-
304B), curing agent (manufactured by EHC-, LCB-304B)
and beads for cell gap control (manufactured by EHC@,
GP-20) in a weight ratio of 130:30:3.
二枚のガラス基板の内、−枚にはエポキシ系接着剤を塗
布し、それぞれの基板のポリイミド膜が互いに向かい合
うように基板を配置した。そしてこの基板を50℃で1
5分間、60℃で15分間、70℃で15分間、80℃
で15分間、125℃で15分間そして170℃で60
分間加熱してエポキシ系接着剤を硬化させて基板を貼り
合わせた。An epoxy adhesive was applied to one of the two glass substrates, and the substrates were arranged so that the polyimide films of each substrate faced each other. Then, this board was heated to 50℃ for 1
5 minutes, 15 minutes at 60℃, 15 minutes at 70℃, 80℃
for 15 minutes at 125°C and 15 minutes at 170°C for 60 minutes.
The epoxy adhesive was cured by heating for a minute, and the substrates were bonded together.
このようにして作成した、セルギャップが約2μmのセ
ルに上記のようにして調製した液晶組成物を充填してそ
の特性を評価した。The thus prepared cell having a cell gap of approximately 2 μm was filled with the liquid crystal composition prepared as described above, and its characteristics were evaluated.
上記のようにして作成した液晶物質が充填されている液
晶セルを、偏光面が直交する二枚の偏光板の間に最暗位
置になるように配置して液晶素子を調製した。A liquid crystal cell filled with the liquid crystal substance prepared as described above was placed between two polarizing plates whose polarization planes were perpendicular to each other so as to be at the darkest position to prepare a liquid crystal element.
この液晶素子に30 VP−、の三角波を印加して透過
光強度を測定したところ、10Hzでは第4図に示すオ
シロ波形が得られ、100Hzでは第5図に示すオシロ
波形が得られた。When a triangular wave of 30 VP- was applied to this liquid crystal element and the transmitted light intensity was measured, the oscilloscope waveform shown in FIG. 4 was obtained at 10 Hz, and the oscilloscope waveform shown in FIG. 5 was obtained at 100 Hz.
第4図から明らかなように、 10Hzの三角波を印加
することにより、この液晶素子は、Ov印加時と+30
v(または−30V)印加時の間でコントラスト34が
達成できた。As is clear from Fig. 4, by applying a 10Hz triangular wave, this liquid crystal element has a voltage of +30
A contrast of 34 was achieved when V (or -30V) was applied.
また、第5図から明らかなように、100Hzの三角波
を印加することにより、この液晶素子は、−12V印加
時と+12V印加時の間でコントラスト15が達成でき
た。Further, as is clear from FIG. 5, by applying a 100 Hz triangular wave, this liquid crystal element was able to achieve a contrast of 15 between when −12 V was applied and when +12 V was applied.
このように偏光面が直交する二枚の偏光板の間に最暗位
置になるように液晶セルを配置した本発明の液晶素子は
、特に低周波数では印加電圧Ovで暗状態を達成するこ
とができるので、コントラストが非常に高くなる。The liquid crystal element of the present invention, in which the liquid crystal cell is arranged so as to be at the darkest position between two polarizing plates whose polarization planes are perpendicular to each other, can achieve a dark state with an applied voltage Ov, especially at low frequencies. , the contrast becomes very high.
なお、上記コントラストは液晶素子に印加する電圧を変
えて開時および暗時の透過光強度を測定して、工(開時
)/■ (暗時)の比を算出して求めた。The above contrast was determined by varying the voltage applied to the liquid crystal element, measuring the intensity of transmitted light when open and when dark, and calculating the ratio of (open)/■ (dark).
次いで、上記のようにして作成した液晶物質が充填され
ている液晶セルを、偏光面が直交する二枚の偏光板の間
に最明位置になるように配置して液晶素子を調製した。Next, a liquid crystal cell filled with the liquid crystal material prepared as described above was placed between two polarizing plates whose polarization planes were perpendicular to each other so as to be at the brightest position to prepare a liquid crystal element.
この液晶素子に30Vp−pの三角波を印加して透過光
強度を測定したところ、10Hzでは第6図に示すオシ
ロ波形が得られ、100Hzでは第7図に示すオシロ波
形が得られた。When a triangular wave of 30 Vp-p was applied to this liquid crystal element and the transmitted light intensity was measured, the oscilloscope waveform shown in FIG. 6 was obtained at 10 Hz, and the oscilloscope waveform shown in FIG. 7 was obtained at 100 Hz.
この結果から、偏光面が直交する二枚の偏光板の間に最
明位置になるように液晶セルを配置した本発明の液晶素
子は、特に高周波数で良好なメモリー性を確保すること
ができた。From this result, the liquid crystal element of the present invention, in which the liquid crystal cell was arranged at the brightest position between two polarizing plates with perpendicular polarization planes, was able to ensure good memory performance, especially at high frequencies.
第1図は、強誘電性液晶の各分子長軸が、スメクチック
層の垂直方向2に対してチルト角だけ傾き、その傾き方
向が層ごとに一定角度ずつ回転し、ヘリカル構造をとる
ことを説明する図である。
第2図は、従来の薄膜素子における2種類の配向方向が
可能な状態を示す説明図である。
第3図は、本発明の液晶素子の一例を模式的に示す断面
図である。
31a、 31b・・・透明基板
32a、 32b・・・透明電極
33・・・セル
34・・・間隙
35・・・液晶物質
36a、 36b −−−偏光板
第4図および第5図は、最暗状態になるように液晶セル
を配置した本発明の液晶素子に三角波電界を印加した際
の印加電圧と透過光強度の関係を示すオシロ波形の写真
である。
第6図および第7図は、最明状態になるように液晶セル
を配置した本発明の液晶素子に三角波電界を印加した際
の印加電圧と透過光強度の関係を示すオシロ波形の写真
である。
層構造
第 1
図
第
2図
層構造Figure 1 explains that the long axis of each molecule of a ferroelectric liquid crystal is tilted by a tilt angle with respect to the vertical direction 2 of the smectic layer, and that the tilt direction rotates by a fixed angle for each layer, forming a helical structure. This is a diagram. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state in which two types of orientation directions are possible in a conventional thin film element. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an example of the liquid crystal element of the present invention. 31a, 31b...Transparent substrates 32a, 32b...Transparent electrode 33...Cell 34...Gap 35...Liquid crystal material 36a, 36b---Polarizing plate FIG. 4 and FIG. It is a photograph of an oscilloscope waveform showing the relationship between applied voltage and transmitted light intensity when a triangular wave electric field is applied to a liquid crystal element of the present invention in which a liquid crystal cell is arranged so as to be in a dark state. FIGS. 6 and 7 are photographs of oscilloscope waveforms showing the relationship between applied voltage and transmitted light intensity when a triangular electric field is applied to a liquid crystal element of the present invention in which liquid crystal cells are arranged so as to be in the brightest state. . Layer structure Figure 1 Figure 2 Layer structure
Claims (10)
うに配置された二枚の透明基板と、該二枚の透明基板の
対面する面に形成された透明電極とからなるセル、該セ
ルの間隙に充填された液晶物質および該セルの両外側に
一枚ずつ配置された二枚の偏光板からなる液晶素子にお
いて、 該偏光板によって形成される偏光面が、70〜110度
になるように該二枚の偏光板が配置されており、かつ該
偏光板の間に液晶物質を充填したセルが、透過光が最暗
となるセル位置または最明となるセル位置に対して±1
0度の角度で配置されており、 そして、該液晶物質が次式[ I ]で表される液晶化合
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▼ ・・・[ I ] [ただし、式[ I ]において、Rは、炭素原子数3〜
20のアルキル基、炭素原子数3〜20のアルコキシ基
および炭素原子数3〜20のハロゲン化アルキル基より
なる群から選ばれる一種の基であり、 XおよびYは、それぞれ独立に、−COO−、−OCO
−、−CH_2CH_2−、−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▼および−S−S− よりなる群から選ばれる基、または、単結合を表し、 AおよびBは、それぞれ独立に、 ▲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▼▲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▼▲数式、化学式、表等があります▼およ
び▲数式、化学式、表等があります▼ よりなる群から選ばれる基を表し、 R^*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▼
、▲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▼および▲数式、化学式、表等がありま
す▼ よりなる群から選ばれる基を表し、 そして、mおよびnは、それぞれ独立に、0〜2の整数
を表す(ただし、mおよびnが同時に0になることはな
い)]。(1) A cell consisting of two transparent substrates arranged to form a gap filled with at least a liquid crystal substance, and a transparent electrode formed on opposing surfaces of the two transparent substrates, the gap between the cells In a liquid crystal element consisting of a liquid crystal material filled in the cell and two polarizing plates placed on each side of the cell, the plane of polarization formed by the polarizing plates is 70 to 110 degrees. A cell in which two polarizing plates are arranged and a liquid crystal material is filled between the polarizing plates is ±1 with respect to the cell position where the transmitted light is the darkest or the cell position where the transmitted light is the brightest.
A liquid crystal element arranged at an angle of 0 degrees, and characterized in that the liquid crystal substance includes a liquid crystal compound represented by the following formula [I]; ▲Mathematical formula, chemical formula,
There are tables, etc. ▼ ... [I] [However, in the formula [I], R has 3 to 3 carbon atoms.
20 alkyl group, an alkoxy group having 3 to 20 carbon atoms, and a halogenated alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and X and Y are each independently -COO- , -OCO
-, -CH_2CH_2-, -CH_2O-, -OCH
_2−, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ Mathematical formulas,
There are chemical formulas, tables, etc. ▼ and -S-S- Represents a group selected from the group consisting of, or a single bond, A and B are each independently, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼▲ Numerical formulas, There are chemical formulas, tables, etc. ▼▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼▲ Mathematical formulas, There are chemical formulas, tables, etc. ▼ and ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ Represents a group selected from the group consisting of: ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ Numerical formulas, chemical formulas,
There are tables, etc. ▼, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼
, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ Mathematical formulas, chemical formulas,
There are tables, etc.▼ and ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ represents a group selected from the group consisting of, and m and n each independently represent an integer from 0 to 2 (however, m and are never 0 at the same time)].
うに配置された二枚の透明基板と、該二枚の透明基板の
対面する面に形成された透明電極とからなるセル、該セ
ルの間隙に充填された液晶物質および該セルの両外側に
一枚ずつ配置された二枚の偏光板からなる液晶素子に電
界を印加する光変調方法において、 該偏光板によって形成される偏光面が、70〜110度
になるように該二枚の偏光板が配置されており、かつ該
偏光板の間に液晶化合物を充填したセルが、透過光が最
暗となるセル位置または最明となるセル位置に対して±
10度の角度で配置されており、 そして、該液晶物質が次式[ I ]で表される液晶化合
物を含むことを特徴とする光変調方法;▲数式、化学式
、表等があります▼ ・・・[ I ] [ただし、式[ I ]において、Rは、炭素原子数3〜
20のアルキル基、炭素原子数3〜20のアルコキシ基
および炭素原子数3〜20のハロゲン化アルキル基より
なる群から選ばれる一種の基であり、 XおよびYは、それぞれ独立に、−COO−、−OCO
−、−CH_2CH_2−、−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▼および−S−S− よりなる群から選ばれる基、または、単結合を表し、 AおよびBは、それぞれ独立に、 ▲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▼▲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▼▲数式、化学式、表等があります▼およ
び▲数式、化学式、表等があります▼ よりなる群から選ばれる基を表し、 R^*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▼
、▲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▼および▲数式、化学式、表等がありま
す▼ よりなる群から選ばれる基を表し、 そして、mおよびnは、それぞれ独立に、0〜2の整数
を表す(ただし、mおよびnが同時に0になることはな
い)]。(2) A cell consisting of two transparent substrates arranged to form a gap filled with at least a liquid crystal substance, and a transparent electrode formed on opposing surfaces of the two transparent substrates, the gap between the cells In a light modulation method in which an electric field is applied to a liquid crystal element consisting of a liquid crystal material filled in a cell and two polarizing plates placed on both sides of the cell, the plane of polarization formed by the polarizing plates is 70° The two polarizing plates are arranged at an angle of ~110 degrees, and the cell filled with a liquid crystal compound between the polarizing plates is placed at the cell position where the transmitted light is the darkest or the brightest. Te±
A light modulation method characterized in that the liquid crystal material is arranged at an angle of 10 degrees, and the liquid crystal substance contains a liquid crystal compound represented by the following formula [I]; ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ ・・・[I] [However, in the formula [I], R has 3 to 3 carbon atoms.
20 alkyl group, an alkoxy group having 3 to 20 carbon atoms, and a halogenated alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, and X and Y are each independently -COO- , -OCO
-, -CH_2CH_2-, -CH_2O-, -OCH
_2−, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ Mathematical formulas,
There are chemical formulas, tables, etc. ▼ and -S-S- Represents a group selected from the group consisting of, or a single bond, A and B are each independently, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼▲ Numerical formulas, There are chemical formulas, tables, etc. ▼▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼▲ Mathematical formulas, There are chemical formulas, tables, etc. ▼ and ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ Represents a group selected from the group consisting of: ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ Numerical formulas, chemical formulas,
There are tables, etc. ▼, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼
, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼, ▲ Mathematical formulas, chemical formulas,
There are tables, etc.▼ and ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ represents a group selected from the group consisting of, and m and n each independently represent an integer from 0 to 2 (however, m and are never 0 at the same time)].
との間で変動させて、該液晶素子を透過する光の量を変
えることを特徴とする請求項第2項記載の光変調方法。(3) The light modulation according to claim 2, characterized in that the voltage applied to the liquid crystal element is varied between a positive voltage and a negative voltage to change the amount of light that passes through the liquid crystal element. Method.
て印加される電界の波形が、矩形波、三角波、正弦波お
よびこれらを組み合わせた波形よりなる群から選ばれる
波形であることを特徴とする請求項第2項もしくは第3
項記載の光変調方法。(4) The waveform of the electric field applied to the liquid crystal element while varying between a positive voltage and a negative voltage is a waveform selected from the group consisting of a rectangular wave, a triangular wave, a sine wave, and a waveform that is a combination of these. Claim 2 or 3 characterized by
The light modulation method described in section.
り、かつ該矩形波の最小幅が10ミリ秒以下であること
を特徴とする請求項第4項記載の光変調方法。(5) The light modulation method according to claim 4, wherein the waveform of the electric field applied to the liquid crystal element is a rectangular wave, and the minimum width of the rectangular wave is 10 milliseconds or less.
間、または、0と負電圧との間で変動させて、該液晶素
子を透過する光の量を変えることを特徴とする請求項第
2項記載の光変調方法。(6) The voltage applied to the liquid crystal element is varied between 0 and a positive voltage or between 0 and a negative voltage to change the amount of light that passes through the liquid crystal element. The light modulation method according to claim 2.
負電圧との間で変動させて印加される電界の波形が、矩
形波、三角波、正弦波およびこれらを組み合わせた波形
よりなる群から選ばれる波形であることを特徴とする請
求項第2項もしくは第6項記載の光変調方法。(7) The waveform of the electric field applied to the liquid crystal element while varying between 0 and positive voltage or between 0 and negative voltage is a rectangular wave, a triangular wave, a sine wave, or a waveform that is a combination of these. 7. The optical modulation method according to claim 2, wherein the waveform is selected from the group consisting of:
り、かつ該矩形波の最小幅が10ミリ秒より大きいこと
を特徴とする請求項第7項記載の光変調方法。(8) The light modulation method according to claim 7, wherein the waveform of the electric field applied to the liquid crystal element is a rectangular wave, and the minimum width of the rectangular wave is greater than 10 milliseconds.
。(9) A display element using the liquid crystal element according to claim 1.
調方法を利用した表示方法。(10) A display method using the modulation method according to any one of claims 2 to 8.
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2166392A JPH0455811A (en) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | Liquid crystal device and method for modulating light with the device |
| TW080104668A TW207529B (en) | 1990-06-25 | 1991-06-15 | |
| AT91305546T ATE142613T1 (en) | 1990-06-25 | 1991-06-19 | CARBOXYLIC ACID ESTER COMPOUND, LIQUID CRYSTALLINE COMPOUND, LIQUID CRYSTALLINE COMPOSITION, LIQUID CRYSTALLINE ELEMENT AND METHOD FOR LIGHT MODULATION |
| DE69121989T DE69121989D1 (en) | 1990-06-25 | 1991-06-19 | Carboxylic acid ester compound, liquid crystalline compound, liquid crystalline composition, liquid crystalline element and method for light modulation |
| EP91305546A EP0465048B1 (en) | 1990-06-25 | 1991-06-19 | Carboxylic acid ester compound, liquid crystal compound, liquid crystal composition, liquid crystal element and light modulation method |
| MYPI91001102A MY107894A (en) | 1990-06-25 | 1991-06-19 | Carboxylic acid ester compound, liquid crystal composition. liquid crystal element and light modulation method |
| CA002045325A CA2045325A1 (en) | 1990-06-25 | 1991-06-24 | Carboxylic acid ester compound, liquid crystal compound, liquid crystal composition, liquid crystal element and light modulation method |
| CN91104428A CN1060462A (en) | 1990-06-25 | 1991-06-25 | Carbonate, liquid crystalline cpd, liquid-crystal composition liquid crystal cell and light modulating method |
| KR1019910010562A KR940001850B1 (en) | 1990-06-25 | 1991-06-25 | Carboxylic acid ester compound liquid crystal composition liquid crystal element and lightmodulation method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2166392A JPH0455811A (en) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | Liquid crystal device and method for modulating light with the device |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2331873A Division JP2752246B2 (en) | 1990-06-25 | 1990-11-29 | Carboxylic acid ester compound, liquid crystal compound and liquid crystal composition |
| JP2331874A Division JP2812552B2 (en) | 1990-06-25 | 1990-11-29 | Carboxylic acid ester compound, liquid crystal compound and liquid crystal composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0455811A true JPH0455811A (en) | 1992-02-24 |
Family
ID=15830571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2166392A Pending JPH0455811A (en) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | Liquid crystal device and method for modulating light with the device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0455811A (en) |
-
1990
- 1990-06-25 JP JP2166392A patent/JPH0455811A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR940003580B1 (en) | Liquid crystal racemic mixture, liquid crystal composition and liquid crystal device, liquid crystal device manufacturing method and use thereof | |
| JPH04236295A (en) | Ferromagnetic liquid crystal composition and liquid crystal element | |
| US7658979B2 (en) | Liquid crystal alignment film composition, liquid crystal device and display apparatus | |
| JP5272454B2 (en) | Liquid crystal compound, ferroelectric liquid crystal composition, and ferroelectric liquid crystal display device | |
| EP0431929B1 (en) | Carboxylate compounds, liquid crystal compositions and liquid crystal elements containing said compounds and method of optical modulation using said elements | |
| JPS63172788A (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal element containing the same | |
| EP0465048B1 (en) | Carboxylic acid ester compound, liquid crystal compound, liquid crystal composition, liquid crystal element and light modulation method | |
| JPH0455811A (en) | Liquid crystal device and method for modulating light with the device | |
| JP3139717B2 (en) | Liquid crystal element and light modulation method using the element | |
| JP2732765B2 (en) | Ferroelectric liquid crystal display device | |
| JP3570745B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal device | |
| JP3779339B2 (en) | Fluorine-containing carboxylic acid ester compound, liquid crystal material, liquid crystal composition, and liquid crystal element | |
| JP3357390B2 (en) | Carboxylic acid ester compound, liquid crystal material, liquid crystal composition and liquid crystal element | |
| JPS63135346A (en) | Optically active compound and liquid crystal composition and ferroelectric liquid crystal element containing said compound | |
| JP3357407B2 (en) | Carboxylic acid ester compound, liquid crystal material, liquid crystal composition and liquid crystal element | |
| JP3636522B2 (en) | Phenylpyrimidine compound having ether group, liquid crystal material, liquid crystal composition, and liquid crystal element | |
| JP2752246B2 (en) | Carboxylic acid ester compound, liquid crystal compound and liquid crystal composition | |
| JP3357389B2 (en) | Carboxylic acid ester compound, liquid crystal material, liquid crystal composition and liquid crystal element | |
| JP3597556B2 (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal device | |
| JPH0476094A (en) | Liquid crystal element and it manufacture and use | |
| JPH0476092A (en) | Liquid crystal element and its manufacture and use | |
| JP2992335B2 (en) | Carboxylic acid ester compound, liquid crystal compound and liquid crystal composition | |
| JPH06186516A (en) | Liquid crystal element, manufacturing method thereof and use of liquid crystal element | |
| JPH0598258A (en) | Liquid crystal element, preparation thereof and use thereof | |
| JPH02272088A (en) | Liquid crystal composition and liquid crystal element using the same |