JPH0959627A - Liquid crystal composition, liquid crystal element and liquid crystal device - Google Patents
Liquid crystal composition, liquid crystal element and liquid crystal deviceInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カイラルスメクティック液晶を用いてなる液
晶素子において、ブックシェルフあるいはそれに近い層
傾き角の小さな構造を発現し、高輝度の液晶素子を実現
し、高信頼性、放置単安定性を得る。
【解決手段】 少なくとも一方の基板にポリイミドから
なる配向制御層を設け、カイラルスメクティック液晶と
して、フルオロカーボン末端部分及び炭化水素末端部分
を含み、該フルオロカーボン末端鎖中に、連鎖中エーテ
ル酸素を有する特定のフッ素含有液晶化合物と、非液晶
性パーフルオロ化合物とを組合せて用いる。(57) Abstract: In a liquid crystal element using a chiral smectic liquid crystal, a structure with a small booklet shelf angle or a layer inclination angle is developed to realize a high-brightness liquid crystal element, which has high reliability and is left alone. Get stability. An orientation control layer made of polyimide is provided on at least one substrate, and a specific fluorine having a fluorocarbon terminal portion and a hydrocarbon terminal portion as a chiral smectic liquid crystal and having a chain ether oxygen in the fluorocarbon terminal chain. The contained liquid crystal compound and the non-liquid crystal perfluoro compound are used in combination.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はフラットパネルディ
スプレイ、プロジェクションディスプレイ、プリンター
等に用いられるライトバルブに使用される液晶素子及び
それを使用した液晶装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal element used for a light valve used in a flat panel display, a projection display, a printer and the like, and a liquid crystal device using the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から最も広範に用いられてきている
ディスプレイとしては、CRTが知られている。CRT
は、テレビやVTRなどの動画出力、あるいはパソコン
のモニターとして広く用いられている。しかしながら、
CRTはその特性上、静止画像に対してはフリッカや解
像度不足による走査縞等が視認性を低下させたり、焼き
つきによる蛍光体の劣化が起こったりする。また、最近
ではCRTが発生する電磁波が人体に悪影響を与えるこ
とが分かり、VDT作業者の健康を害する恐れがある。
そして、構造上、画面後方に広く体積を有するため、オ
フィス、家庭の省スペース化を阻害し、ひいては、高度
情報社会におけるディスプレイとしての責任を果たし得
ない可能性がある。2. Description of the Related Art A CRT is known as the most widely used display. CRT
Is widely used as a moving image output for televisions and VTRs, or as a monitor for personal computers. However,
Due to the characteristics of the CRT, the visibility of a still image may be reduced due to flicker or scanning fringes due to insufficient resolution, or the phosphor may be deteriorated due to burn-in. In addition, recently, it has been found that the electromagnetic waves generated by the CRT adversely affect the human body, which may impair the health of the VDT worker.
Further, because of the large volume behind the screen in terms of structure, space saving in offices and homes may be hindered, and it may not be possible to fulfill the responsibility as a display in an advanced information society.
【0003】このようなCRTの欠点を解決するものと
して液晶表示素子がある。例えばエム・シャット(M.
Schadt)とダブリュー・ヘルフリッヒ(W.He
lfrich)著”アプライド・フィジックス・レター
ズ”(Applied Physics Letter
s”)第18巻、第4号(1971年2月15日発行)
第127頁〜128頁において示されたツイステッド・
ネマティック(twisted nematic)液晶
を用いたものが知られている。ひとつにはコスト面で優
位性を持つ単純マトリクスタイプの液晶素子がある。こ
の液晶素子は画素密度を高くしたマトリクス電極構造を
用いた時分割駆動の時、クロストークを発生する問題点
があるため、画素数が制限されていた。また、応答速度
が数十ミリ秒以上と遅いため、ディスプレイとしての用
途も制限されていた。近年このような単純マトリクスタ
イプのものに対して、TFTといわれる液晶素子の開発
が行われている。このタイプは一つ一つの画素にトラン
ジスタを作成するため、クロストークや応答速度の問題
は解決される反面、大面積になればなるほど、不良画素
なく液晶素子を作成することが工業的に非常に困難であ
り、また可能であっても多大なコストが発生する。As a solution to such a disadvantage of the CRT, there is a liquid crystal display element. For example, M. Shut (M.
Schadt) and W. Helfrich (W. He)
Lfrich) "Applied Physics Letters"
s ") Volume 18, Issue 4 (issued February 15, 1971)
Twisted shown on pages 127-128
A liquid crystal device using a nematic (twisted nematic) liquid crystal is known. One is a simple matrix type liquid crystal element, which has a cost advantage. This liquid crystal element has a problem that crosstalk occurs in time-division driving using a matrix electrode structure with a high pixel density, so that the number of pixels is limited. Moreover, since the response speed is as slow as several tens of milliseconds or more, its use as a display is limited. In recent years, a liquid crystal element called TFT has been developed for such a simple matrix type. Since this type creates a transistor in each pixel, the problems of crosstalk and response speed are solved, but it is industrially very difficult to create a liquid crystal element without a defective pixel as the area increases. Difficult and, if possible, at great cost.
【0004】このような従来型の液晶素子の欠点を改善
するものとして、双安定性からなる液晶素子の使用がク
ラーク(Clark)およびラガウェル(Lagerw
all)により提案されている。(特開昭56−107
216、米国特許第4367924号明細書)この双安
定性からなる液晶としては、一般にカイラルスメクティ
ックC相またはカイラルスメクティックH相からなる強
誘電性液晶が用いられている。この強誘電性液晶は、自
発分極により反転スイッチングを行うため、非常に早い
応答速度からなる上にメモリー性のある双安定状態を発
現させることができる。さらに視野角特性も優れている
ことから、高速、高精細、大面積の表示素子あるいはラ
イトバルブとして適していると考えられる。また、最近
では、チャンダニ、竹添らにより、3つの安定状態を有
するカイラルスメクティック反強誘電液晶素子も提案さ
れている(ジャパニーズ ジャーナル オブ アプライ
ドフィジックス(Japanese Journal
of AppliedPhysics)27巻、198
8年L729頁)。In order to improve the drawbacks of the conventional liquid crystal device, the use of a bistable liquid crystal device is clarified by Clark and Lagerw.
all) proposed. (JP-A-56-107
216, U.S. Pat. No. 4,367,924) As the liquid crystal having the bistability, a ferroelectric liquid crystal having a chiral smectic C phase or a chiral smectic H phase is generally used. Since the ferroelectric liquid crystal performs inversion switching by spontaneous polarization, the ferroelectric liquid crystal has a very fast response speed and can exhibit a bistable state with memory properties. Further, since the viewing angle characteristics are also excellent, it is considered that they are suitable as a high-speed, high-definition, large-area display element or a light valve. Recently, Chandani and Takezoe have also proposed a chiral smectic antiferroelectric liquid crystal device having three stable states (Japanese Journal of Applied Physics).
of Applied Physics) 27, 198
8 years L729 page).
【0005】このようなカイラルスメクティック液晶素
子においては、例えば「強誘電液晶の構造と物性」(コ
ロナ社、福田敦夫、竹添秀男著、1990年)に記載さ
れているように、ジグザグ状の配向欠陥が発生してコン
トラストを著しく低下させるという問題があった。この
欠陥は、上下基板間に担持されたカイラルスメクティッ
ク液晶の層状構造が2種類のシェブロン状の構造を形成
していることに起因している。最近、低コントラストの
原因であるシェブロン構造を解消し、ブックシェルフと
いわれる層状構造(以下該構造をブックシェルフと記
す)あるいはそれに近い構造を現出させ、高コントラス
トを実現しようという動きがある(例えば「次世代液晶
ディスプレイと液晶材料」(株)シーエムシー、福田敦
夫編、1992年)。ひとつには、ナフタレン系液晶材
料を用いる方法があるが、この場合、ティルト角が10
度程度であり、理想的な最大の透過率を得られる22.
5度とくらべ非常に小さく、低透過率という問題があ
り、さらにはブックシェルフ構造が温度にたいして可逆
的に現出しないという問題もある。今一つの代表的な例
としてはシェブロン構造を取っている液晶素子に外部か
ら高電場を加えてブックシェルフ構造を誘起する方法が
あるが、この方法も温度等の外部刺激に対しての不安定
性が問題となっている。これらのブックシェルフタイプ
のものに関してはいまだ発見されたばかりであり、実用
に供するためにはこの他にさまざまな問題が存在する。In such a chiral smectic liquid crystal element, as described in, for example, "Structure and Physical Properties of Ferroelectric Liquid Crystal" (Corona Publishing Co., Atsuo Fukuda, Hideo Takezoe, 1990), a zigzag alignment defect is formed. However, there is a problem that the contrast is significantly reduced. This defect is caused by the fact that the layered structure of the chiral smectic liquid crystal carried between the upper and lower substrates forms two types of chevron-like structures. Recently, there has been a movement to eliminate the chevron structure that causes the low contrast, and to reveal a layered structure called a bookshelf (hereinafter referred to as a bookshelf) or a structure close thereto to realize high contrast (for example, "Next-generation liquid crystal displays and liquid crystal materials" CMC Corporation, edited by Atsuo Fukuda, 1992). One method is to use a naphthalene-based liquid crystal material. In this case, the tilt angle is 10
22. It is about the degree and the ideal maximum transmittance is obtained.
There is a problem that the transmittance is very small as compared with 5 degrees and the transmittance is low, and there is also a problem that the bookshelf structure does not reversibly appear with respect to temperature. Another typical example is a method of inducing a bookshelf structure by applying a high electric field from the outside to a liquid crystal element having a chevron structure, but this method also has instability against external stimuli such as temperature. It's a problem. These bookshelf types have just been discovered, and there are various other problems for practical use.
【0006】更にブックシェルフあるいはそれに近い構
造をもつ液晶としてパーフルオロエーテル側鎖をもつ液
晶性化合物(米国特許5,262,082、国際出願特
許WO93/22396、1993年第4回強誘電液晶
国際会議P−46、MarcD.Radcliffe
ら)が開示されている。この液晶は、電場等の外部場を
用いずともブックシェルフあるいはそれに近い層傾き角
の小さな構造を現出することができ、高速、高精細、大
面積の液晶素子、表示装置に適している。しかしなが
ら、液晶素子のスピード、配向、コントラスト、駆動安
定性等の面でさらなる改良が求められている。しかも諸
特性それぞれの改善はもちろんのこと、より高性能化へ
向けて、複数特性の改良方法、発明が求められている。Furthermore, a liquid crystal compound having a perfluoroether side chain as a liquid crystal having a structure of a bookshelf or a structure close to the bookshelf (US Pat. No. 5,262,082, International Patent Application WO 93/22396, 1993 4th Ferroelectric Liquid Crystal International Conference) P-46, Marc D. Radcliffe
Are disclosed. This liquid crystal can exhibit a bookshelf or a structure having a small layer inclination angle close to it without using an external field such as an electric field, and is suitable for a high-speed, high-definition, large-area liquid crystal element and a display device. However, further improvements are required in terms of speed, orientation, contrast, driving stability, etc. of liquid crystal elements. Moreover, in addition to improving each characteristic, a method and invention for improving a plurality of characteristics are required for higher performance.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術に鑑みてなされたものである。実際、従来の液
晶組成物、液晶素子においては、強誘電性液晶素子の二
つの安定状態(ここではU1、U2とする)間でその安
定性に差がある場合があった。すなわちU1→U2のス
イッチングとU2→U1へのスイッチングで必要なパル
ス幅が異なる「初期非対称」という問題が存在する場合
があった。これはディスプレイとして表示特性が初期か
ら劣るということのみならず、耐久特性も劣り、信頼性
に関わる大きな問題が生ずる場合が多い。The present invention has been made in view of such a conventional technique. In fact, in the conventional liquid crystal composition and liquid crystal element, there were cases where there was a difference in stability between the two stable states (here, U1 and U2) of the ferroelectric liquid crystal element. That is, there may be a problem of "initial asymmetry" in which pulse widths required for switching from U1 to U2 and switching from U2 to U1 are different. This is not only because the display characteristics of the display are inferior from the initial stage, but also the durability characteristics are inferior, and there are many cases in which major problems relating to reliability occur.
【0008】そこで本発明は、高信頼性のカイラルスメ
クティック液晶素子を実現しようとするものであり、ま
た、該素子を用いた高輝度、高コントラストの表示装置
を提供しようとするものである。Therefore, the present invention is intended to realize a highly reliable chiral smectic liquid crystal device, and also to provide a display device of high brightness and high contrast using the device.
【0009】さらに具体的には、特定の液晶組成物を用
い、かかることにより、高信頼性の特に初期非対称性問
題のない液晶素子、表示装置を実現しようとするもので
ある。More specifically, the present invention is intended to realize a liquid crystal element and a display device which have high reliability and which are free from the problem of initial asymmetry especially by using a specific liquid crystal composition.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、カイラルスメ
クティック液晶組成物であって、少なくとも一種以上
の、少なくとも一つのパーフルオロ炭素を有する炭素数
2から30の分岐されていても良い炭素鎖からなる非液
晶性パーフルオロ化合物であって、該炭素鎖中の1つま
たは2つ以上のメチレン基は−Y−、−YCO−、−C
OY−、−CO−、−OCOO−、−CH=CH−、−
C≡C−に置き換えられても良く(YはOまたはSであ
る。)、炭素鎖中のいずれかに−OH、−NRR’
(R,R’は同一もしくは異なる水素、あるいは炭素数
1から5のアルキル基を表す。)または−COOHが置
換されていても良く、また、末端部分にα(αは単数ま
たは複数の−OH、−NH2、−Fが置換されていても
良いところのフェニル基)が置換されていても良い化合
物及び少なくとも一種以上の液晶性化合物を含有するこ
とを特徴とする液晶組成物である。The present invention provides a chiral smectic liquid crystal composition comprising at least one or more optionally branched carbon chain having 2 to 30 carbon atoms and having at least one perfluorocarbon. In the non-liquid crystal perfluoro compound, one or more methylene groups in the carbon chain are -Y-, -YCO-, -C.
OY-, -CO-, -OCOO-, -CH = CH-,-
It may be replaced by C≡C- (Y is O or S), and -OH or -NRR 'in any of the carbon chains.
(R and R ′ are the same or different hydrogen, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms) or —COOH may be substituted, and α (α is a single or plural —OH. , -NH 2 , and phenyl group which may be substituted with -F) and a compound which may be substituted, and at least one liquid crystal compound are contained in the liquid crystal composition.
【0011】また本発明は、上下基板上に少なくとも電
極、上下基板で液晶に対して異なる配向作用を有する配
向制御層を有し、少なくとも一方の配向制御層がポリイ
ミドを用いてなり、該上下基板間に液晶を挟持してなる
液晶素子において、該液晶が、フルオロカーボン末端部
分及び炭化水素末端部分を有し、該両末端部分が中心核
によって結合されており、スメクティック相または潜在
的にスメクティック相を持つフッ素含有液晶化合物群で
70重量%以上占められており、かつ、上記フッ素含有
液晶化合物のうちフルオロカーボン末端鎖中に少なくと
も一つの連鎖中エーテル酸素を含む化合物を上記液晶の
30重量%以上含有し、少なくとも一種類以上の非液晶
性パーフルオロ化合物を含有することを特徴とする液晶
素子である。本発明者らは上記液晶組成物及び液晶素子
が、ブックシェルフあるいはそれに近い層傾き角の小さ
な構造を発現し、高速、高コントラスト、大面積、高精
細、高輝度のカイラルスメクティック液晶素子の実現を
可能とし、高信頼性、特に初期非対称性問題のないこと
を見いだした。Further, the present invention has at least electrodes on the upper and lower substrates, and an alignment control layer having different alignment actions for liquid crystals on the upper and lower substrates, wherein at least one of the alignment control layers is made of polyimide. In a liquid crystal device having a liquid crystal sandwiched therebetween, the liquid crystal has a fluorocarbon end portion and a hydrocarbon end portion, and the both end portions are bound by a central nucleus, thereby forming a smectic phase or potentially a smectic phase. The fluorine-containing liquid crystal compound group has 70% by weight or more, and the fluorine-containing liquid crystal compound contains 30% by weight or more of the liquid crystal compound containing at least one ether oxygen in the chain in the fluorocarbon terminal chain. A liquid crystal device containing at least one kind of non-liquid crystalline perfluoro compound. The present inventors have realized a chiral smectic liquid crystal device of high speed, high contrast, large area, high definition, and high brightness, in which the above liquid crystal composition and liquid crystal device exhibit a structure with a small layer tilt angle such as a bookshelf. It was made possible and found to be reliable, especially without the initial asymmetry problem.
【0012】尚、本発明において、非液晶性パーフルオ
ロ化合物とは、以下の構造を持つ化合物を指す。In the present invention, the non-liquid crystalline perfluoro compound means a compound having the following structure.
【0013】少なくとも一つのパーフルオロ炭素を有す
る炭素数2から30の分岐されていても良い炭素鎖から
なるパーフルオロ化合物であって、該炭素鎖中の1つま
たは2つ以上のメチレン基は−Y−、−YCO−、−C
OY−、−CO−、−OCOO−、−CH=CH−、−
C≡C−に置き換えられても良く(YはOまたはSであ
る。)、炭素鎖中のいずれかに−OH、−NRR’
(R,R’は同一もしくは異なる水素、あるいは炭素数
1から5のアルキル基を表す。)または−COOHが置
換されていても良く、また、末端部分にα(αは単数ま
たは複数の−OH、−NH2、−Fが置換されていても
良いところのフェニル基)が置換されていても良い化合
物。A perfluoro compound comprising an optionally branched carbon chain having 2 to 30 carbon atoms and having at least one perfluoro carbon, wherein one or more methylene groups in the carbon chain are Y-, -YCO-, -C
OY-, -CO-, -OCOO-, -CH = CH-,-
It may be replaced by C≡C- (Y is O or S), and -OH or -NRR 'in any of the carbon chains.
(R and R ′ are the same or different hydrogen, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms) or —COOH may be substituted, and α (α is a single or plural —OH. , -NH 2 , and a phenyl group which may be substituted with -F) may be substituted.
【0014】尚、本発明において連鎖中エーテル酸素と
は、パーフルオロエーテル鎖中の主鎖を形成する酸素を
言う。In the present invention, the ether oxygen in the chain means the oxygen forming the main chain in the perfluoroether chain.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】図1に本発明のカイラルスメクテ
ィック液晶素子の1例を挙げた。1がカイラルスメクテ
ィック液晶組成物からなる液晶層であり、通常、双安定
性を発現させるため、層厚は5μm以下が好ましい。2
が基板であり、ガラス、プラスチック等が用いられる。
3がITO等の透明電極である。4が配向制御層であ
り、少なくとも一方の基板上に一軸配向制御層が必要で
ある。また少なくとも一方の配向制御層にはポリイミド
が用いられる。形成方法としては、通常基板上に溶液塗
工により、ポリイミド前駆体であるポリアミック酸を被
膜形成したのち、加熱処理し、ポリイミド被膜とする。
これの表面をビロード、布あるいは紙等の繊維状のもの
で摺擦(ラビング)することによりポリイミド配向制御
層が得られる。FIG. 1 shows an example of a chiral smectic liquid crystal device of the present invention. Reference numeral 1 is a liquid crystal layer composed of a chiral smectic liquid crystal composition. Usually, the layer thickness is preferably 5 μm or less in order to exhibit bistability. Two
Is a substrate, and glass, plastic, or the like is used.
3 is a transparent electrode such as ITO. Reference numeral 4 denotes an orientation control layer, which requires a uniaxial orientation control layer on at least one substrate. Polyimide is used for at least one of the orientation control layers. As a forming method, usually, a solution is coated on a substrate to form a film of polyamic acid which is a polyimide precursor, and then heat treatment is performed to form a polyimide film.
By rubbing the surface with a fibrous material such as velvet, cloth or paper, a polyimide orientation control layer is obtained.
【0016】本発明の液晶素子は、少なくとも一方の配
向制御層にポリイミドを用いてなる液晶素子において、
上下で異なる配向処理を施してあり、液晶として、前記
特定の化合物を含有し、所定の機能を付与したものであ
ればその構造は限定されない。The liquid crystal element of the present invention is a liquid crystal element using polyimide for at least one orientation control layer,
The structure is not limited as long as the liquid crystals are subjected to different alignment treatments on the upper and lower sides and contain the specific compound as a liquid crystal and have a predetermined function.
【0017】本発明における素子構成として重要な配向
制御層としてのポリイミドの具体的な構造としては以下
の一般式Aで表される繰り返し単位からなるポリイミド
が好ましい。As a concrete structure of the polyimide as the orientation control layer which is important for the device constitution in the present invention, a polyimide comprising a repeating unit represented by the following general formula A is preferable.
【0018】[一般式A] (−K−P1−L1−M1−(L2)a−P2−)[0018] [Formula A] (-K-P 1 -L 1 -M 1 - (L 2) a -P 2 -)
【0019】[0019]
【化3】 または炭素数1から20のアルキレン基を表し、P1,
P2はイミド結合を表す。M1は単結合または−O−を表
し、aは0,1,2を表す。)Embedded image Or an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, P 1 ,
P 2 represents an imide bond. M 1 represents a single bond or —O—, and a represents 0, 1, 2. )
【0020】また、これらのポリイミドの具体的構造と
してはたとえば以下の繰り返し単位構造が挙げられる。Specific structures of these polyimides include, for example, the following repeating unit structures.
【0021】[0021]
【化4】 Embedded image
【0022】また、上記配向制御層とは別に上下基板の
ショート防止層としての絶縁層や他の有機物層、無機物
層が形成されていてもよい。5は、基板を貼り合わせる
シール材である。この他に基板間には、シリカビーズ等
のギャップ制御スペーサー(不図示)等が設けられる。
6がリード線、7が信号電源、8が偏光板、9が光源で
ある。7からのスイッチング信号に応じてスイッチング
が行われ、表示素子等のライトバルブとして機能する。
また、3の透明電極を上下クロスにマトリクスとすれ
ば、パターン表示、パターン露光が可能となり、例えば
パーソナルコンピューター、ワードプロセッサー等のデ
ィスプレイ、プリンター用ライトバルブとして用いられ
る。In addition to the above-mentioned orientation control layer, an insulating layer as another short-circuit preventing layer for the upper and lower substrates, or another organic material layer or inorganic material layer may be formed. Reference numeral 5 is a sealing material that bonds the substrates together. In addition, a gap control spacer (not shown) such as silica beads is provided between the substrates.
6 is a lead wire, 7 is a signal power source, 8 is a polarizing plate, and 9 is a light source. Switching is performed in response to a switching signal from 7 and functions as a light valve for a display element or the like.
Further, if the three transparent electrodes are arranged in a matrix in the upper and lower cross, pattern display and pattern exposure become possible, and they are used as, for example, displays for personal computers, word processors, etc., and light valves for printers.
【0023】前記本発明において液晶成分として用いら
れるフルオロカーボン末端部分及び炭化水素末端部分を
含み、且つ該フルオロカーボン末端鎖中に少なくとも一
つの連鎖中エーテル酸素を含み、該両末端部分が中心核
によって結合されており、スメクティック中間相または
潜在的スメクティック中間相を持つフッ素含有液晶化合
物は、米国特許5,262,082、国際出願特許WO
93/22396、1993年第4回強誘電液晶国際会
議P−46(Marc D.Radcliffeら)に
記載されている、パーフルオロエーテル液晶性化合物で
ある。In the present invention, a fluorocarbon terminal portion and a hydrocarbon terminal portion used as a liquid crystal component in the present invention are contained, and at least one ether oxygen in the chain is contained in the fluorocarbon terminal chain, and both terminal portions are bound by a central nucleus. The fluorine-containing liquid crystal compound having a smectic mesophase or a latent smectic mesophase is disclosed in US Pat. No. 5,262,082 and International Patent Application WO
93/22396, 1993 4th International Conference on Ferroelectric Liquid Crystals P-46 (Marc D. Radcliffe et al.), Which is a perfluoroether liquid crystal compound.
【0024】ここで言う潜在的スメクティック中間相を
持つ化合物とはそれ自身でスメクティック中間相を示し
ていなくとも、スメクティック中間相を持つ化合物また
は他の潜在的スメクティック中間相を持つ化合物との混
合物において、適当な条件下スメクティック中間相を発
現する化合物を言う。As used herein, a compound having a latent smectic mesophase does not show a smectic mesophase by itself, but in a mixture with a compound having a smectic mesophase or a compound having another latent smectic mesophase, A compound that develops a smectic mesophase under appropriate conditions.
【0025】上記パーフルオロエーテル液晶性化合物
は、代表的には下記一般式I−1で表すことができ、良
好な液晶性を持つという観点で好ましく用いられる。The above perfluoroether liquid crystal compound can be represented by the following general formula I-1 and is preferably used from the viewpoint of having good liquid crystallinity.
【0026】[一般式I−1][General Formula I-1]
【0027】[0027]
【化5】 を表し、a,b,cはそれぞれ独立に0または1から3
の整数を表す。ただしa+b+cは少なくとも2であ
る。Embedded image And a, b and c are each independently 0 or 1 to 3
Represents the integer. However, a + b + c is at least 2.
【0028】A、Bはそれぞれ向きはどちらでもよく、
また独立に、−COO−,−COS−,−COSe−,
−COTe−,−(CH2CH2)k−(kは1から4の
整数を表す)、−C≡C−,−CH=CH−,−CH=
N−,−CH2−O−,−CO−,−O−,単結合を表
す。A and B may be oriented in either direction,
Independently, -COO-, -COS-, -COSe-,
-COTe -, - (CH 2 CH 2) k - (k represents an integer of from 1 4), - C≡C -, - CH = CH -, - CH =
N -, - CH 2 -O - , - CO -, - O-, a single bond.
【0029】X,Y,Zはそれぞれ独立に−H,−C
l,−F,−Br,−I,−OH,−OCH3,−C
H3,−CF3,−OCF3,−CN,−NO2を表す。
l,m,nはそれぞれ独立に0〜4の整数を表す。X, Y and Z are independently -H and -C.
l, -F, -Br, -I, -OH, -OCH 3, -C
H 3, represents -CF 3, -OCF 3, -CN, and -NO 2.
l, m, and n each independently represent an integer of 0 to 4.
【0030】Dは−COO−CrH2r−,−O−CrH2r
−,−O(CsH2sO)t−Cr'H2r'−,−CrH2r−,
−OSOO−,−SOO−,−SOOCrH2r−,−Cr
H2r−N(CpH2p+1)−SOO−,−CrH2r−N(C
pH2p+1)−CO−(r,r’はそれぞれ独立に1から
20までの整数を表し、pは0から4までの整数を表
す。sはそれぞれの(CsH2sO)に独立に1から10
の整数を表わし、tは1から6の整数を表わす。)を表
す。[0030] D is -COO-C r H 2r -, - O-C r H 2r
-, - O (C s H 2s O) t -C r 'H 2r' -, - C r H 2r -,
-OSOO -, - SOO -, - SOOC r H 2r -, - C r
H 2r -N (C p H 2p + 1) -SOO -, - C r H 2r -N (C
p H 2p + 1) -CO- ( r, r ' 1 each independently represent an integer of up to 20, p is from 0 to 4 representing an integer .s are each (C s H 2s O) to 1 to 10 independently
Represents an integer, and t represents an integer from 1 to 6. ) Represents.
【0031】Rは−O−(CqH2q−O)w−Cq'H
2q'+1,−(CqH2q−O)w−Cq'H2q'+1,−CqH2q
−R’,−O−CqH2q−R’,−COO−CqH2q−
R’,−OCO−CqH2q−R’(R’は−Cl,−
F,−CF3,−NO2,−CN,−H,−COO−Cq'
H2q'+1,−OCO−Cq'H2q'+1を表し、q,q’はそ
れぞれ独立に1から20の整数を表す。wは1から10
の整数を表す。)を表し、Rは直鎖でも分岐鎖でも良
い。[0031] R is -O- (C q H 2q -O) w -C q 'H
2q '+ 1, - (C q H 2q -O) w -C q' H 2q '+ 1, -C q H 2q
-R ', - O-C q H 2q -R', - COO-C q H 2q -
R ', - OCO-C q H 2q -R' (R ' is -Cl, -
F, -CF 3, -NO 2, -CN, -H, -COO-C q '
H 2q '+ 1, -OCO- C q'' represents + 1, q, q' H 2q each independently represents an integer of 1 to 20. w is 1 to 10
Represents the integer. ), R may be linear or branched.
【0032】Rfは−(CxF2xO)zCyF2y+1であ
り、xはそれぞれの(CxF2xO)に独立に1から10
までの整数であり、yは1から10までの整数であり、
zは1から10までの整数である。)[0032] Rf is - (C x F 2x O) z C y F 2y is + 1, x 1 is independently in each of the (C x F 2x O) 10
Is an integer from 1 to 10, y is an integer from 1 to 10,
z is an integer from 1 to 10. )
【0033】さらにパーフルオロエーテル液晶性化合物
の具体的構造例として以下に挙げる構造の化合物が挙げ
られる。Further, specific structural examples of the perfluoroether liquid crystal compound include compounds having the following structures.
【0034】[0034]
【化6】 [Chemical 6]
【0035】[0035]
【化7】 [Chemical 7]
【0036】[0036]
【化8】 Embedded image
【0037】また、本発明の液晶組成物中に含有させ
る、非液晶性パーフルオロ化合物として具体的には、以
下に示す構造の化合物が挙げられる。(尚、本発明は下
記例示化合物に限定される物ではない。)Specific examples of the non-liquid crystal perfluoro compound contained in the liquid crystal composition of the present invention include compounds having the structures shown below. (Note that the present invention is not limited to the exemplified compounds below.)
【0038】[0038]
【化9】 Embedded image
【0039】[0039]
【化10】 Embedded image
【0040】[0040]
【化11】 Embedded image
【0041】液晶として、フルオロカーボン末端部分及
び炭化水素末端部分を有し、該両末端部分が中心核によ
って結合されており、スメクティック中間相または潜在
的スメクティック中間相を持つフッ素含有液晶化合物の
うち、少なくとも一種以上の一つ以上の連鎖中エーテル
酸素を持つ化合物(パーフルオロエーテル液晶性化合
物)と、少なくとも一種類以上の非液晶性パーフルオロ
化合物が必須に含有される。これら2種の化合物が含有
されることにより、特徴的に広い温度範囲で良好な駆動
特性を得ることができる。As the liquid crystal, at least one of fluorine-containing liquid crystal compounds having a fluorocarbon terminal portion and a hydrocarbon terminal portion, the both terminal portions being bound by a central nucleus, and having a smectic mesophase or a latent smectic mesophase. At least one compound having at least one ether oxygen in the chain (perfluoroether liquid crystal compound) and at least one non-liquid crystal perfluoro compound are essentially contained. By containing these two kinds of compounds, good driving characteristics can be obtained characteristically in a wide temperature range.
【0042】これらの効果を得るために、少なくとも一
種以上の非液晶性パーフルオロ化合物が0.01重量%
以上含有されていることが好ましい。また、十分なコン
トラスト、応答速度を得るためにブックシェルフあるい
はそれに近い層傾き角が小さい構造が好ましく、このた
めに本発明の液晶組成物中には50重量%以上のパーフ
ルオロエーテル液晶性化合物が含有されていることが好
ましい。また、パーフルオロエーテル液晶性化合物との
相溶性が良好であるという観点でパーフルオロアルキル
液晶性化合物が含有されることができる。さらにその他
の構成成分として、パーフルオロカーボン鎖を持たな
い、いわゆるハイドロカーボンタイプの液晶性化合物を
含有することが可能である。そして本発明に用いる液晶
組成物にはカイラル化合物が含まれる。To obtain these effects, at least one kind of non-liquid crystalline perfluoro compound is 0.01% by weight.
It is preferable that it is contained above. Further, in order to obtain sufficient contrast and response speed, a bookshelf or a structure having a small layer inclination angle close thereto is preferable, and for this reason, 50% by weight or more of a perfluoroether liquid crystal compound is contained in the liquid crystal composition of the present invention. It is preferably contained. Further, a perfluoroalkyl liquid crystal compound can be contained from the viewpoint of good compatibility with the perfluoroether liquid crystal compound. Furthermore, a so-called hydrocarbon type liquid crystalline compound having no perfluorocarbon chain can be contained as another component. The liquid crystal composition used in the present invention contains a chiral compound.
【0043】また、本発明において液晶組成物中には、
その他の化合物、例えば染料、顔料、酸化防止剤、紫外
線吸収剤等の添加物も含むことが可能である。In the present invention, the liquid crystal composition contains
Other compounds such as dyes, pigments, antioxidants, UV absorbers and other additives may also be included.
【0044】本発明の液晶素子は種々の機能をもった液
晶装置を構成するが、図2、図3に示した走査線アドレ
ス情報をもつ画像情報なるデータフォーマット及びSY
N信号による通信同期手段を取ることにより液晶表示装
置を実現する。図中の符号はそれぞれ以下のとおりであ
る。The liquid crystal device of the present invention constitutes a liquid crystal device having various functions. The data format and SY which are image information having scanning line address information shown in FIGS. 2 and 3.
A liquid crystal display device is realized by using communication synchronization means using N signals. The reference numerals in the figure are as follows.
【0045】 101 カイラルスメクティック液晶表示装置 102 グラフィックコントローラ 103 表示パネル 104 走査線駆動装置 105 情報線駆動装置 106 デコーダ 107 走査信号発生装置 108 シフトレジスタ 109 ラインメモリ 110 情報信号発生装置 111 駆動制御回路 112 GCPU 113 ホストCPU 114 VRAM101 chiral smectic liquid crystal display device 102 graphic controller 103 display panel 104 scanning line driving device 105 information line driving device 106 decoder 107 scanning signal generating device 108 shift register 109 line memory 110 information signal generating device 111 driving control circuit 112 GCPU 113 Host CPU 114 VRAM
【0046】画像情報の発生は、本体装置側のグラフィ
ックコントローラ102にて行われ、図2及び図3に示
した信号転送手段にしたがって表示パネル103へと転
送される。グラフィックコントローラ102は、CPU
(中央演算処理装置、GCPUと略す。)及びVRAM
(画像情報格納用メモリ)114を核にホストCPU1
13と液晶表示装置101間の画像情報の管理や通信を
つかさどっている。尚、該表示パネルの裏面には、光源
が配置されている。The image information is generated by the graphic controller 102 on the main body side and transferred to the display panel 103 according to the signal transfer means shown in FIGS. The graphic controller 102 is a CPU
(Central processing unit, abbreviated as GCPU) and VRAM
(Image information storage memory) Host CPU 1 with 114 as a core
13 manages image information and communicates with the liquid crystal display device 101. Note that a light source is disposed on the back surface of the display panel.
【0047】本発明の液晶装置は表示媒体である液晶素
子が前述したように良好なスイッチング特性を有するた
め、優れた駆動特性、信頼性を発揮し、高精細、高速、
大面積の表示画像を得ることができる。In the liquid crystal device of the present invention, since the liquid crystal element which is the display medium has the good switching characteristics as described above, it exhibits excellent driving characteristics and reliability, high definition, high speed,
A large area display image can be obtained.
【0048】本発明の液晶素子の駆動法としては、例え
ば特開昭59−193426号公報、特開昭59−19
3427号公報、特開昭60−156046号公報、特
開昭60−156047号公報などに開示された駆動法
を適用することができる。As a method of driving the liquid crystal element of the present invention, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 59-193426 and 59-19 are available.
The driving method disclosed in Japanese Patent No. 3427, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-156046, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-156047 or the like can be applied.
【0049】図6は、上記駆動法の波形図の一例であ
る。また、図5は、マトリクス電極を配置したカイラル
スメクティック液晶パネルの一例の平面図である。図5
の液晶パネル51には、走査電極群52の走査線と情報
電極群53のデータ線とが互いに交差して配線され、そ
の交差部の走査線とデータ線との間にはカイラルスメク
ティック液晶が配置されている。FIG. 6 is an example of a waveform diagram of the driving method. Further, FIG. 5 is a plan view of an example of a chiral smectic liquid crystal panel in which matrix electrodes are arranged. FIG.
In the liquid crystal panel 51, the scanning lines of the scanning electrode group 52 and the data lines of the information electrode group 53 are wired so as to intersect with each other, and the chiral smectic liquid crystal is arranged between the scanning lines and the data lines at the intersections. Has been done.
【0050】図6(A)中のSSは選択された走査線に
印加する選択走査波形を、SNは選択されていない非選
択走査波形を、ISは選択されたデータ線に印加する選
択情報波形(黒)を、INは選択されていないデータ線
に印加する非選択情報信号(白)を表わしている。ま
た、図中(IS−SS)と(IN−SS)は選択された走査
線上の画素に印加する電圧波形で、電圧(IS−SS)が
印加された画素は黒の表示状態をとり、電圧(IN−
SS)が印加された画素は白の表示状態をとる。In FIG. 6A, S S is a selected scan waveform applied to the selected scan line, S N is an unselected scan waveform not selected, and I S is applied to the selected data line. selection information waveform (black), I N represents the non-selection information signal applied to the data line which is not selected (white). In the figure the (I S -S S) (I N -S S) is the voltage waveforms applied to pixels on a selected scanning line, the voltage (I S -S S) is applied pixel black take the display state, the voltage (I N -
The pixel to which S S ) is applied takes a white display state.
【0051】図6(B)は図6(A)に示す駆動波形
で、図4に示す表示を行ったときの時系列波形である。FIG. 6B shows the drive waveforms shown in FIG. 6A, which are time-series waveforms when the display shown in FIG. 4 is performed.
【0052】図6に示す駆動例では、選択された走査線
上の画素に印加される単一極性電圧の最小印加時間Δt
が書込み位相t2の時間に相当し、1ラインクリヤt1位
相の時間が2Δtに設定されている。In the driving example shown in FIG. 6, the minimum application time Δt of the single polarity voltage applied to the pixel on the selected scanning line.
Corresponds to the time of the write phase t 2, and the time of the 1-line clear t 1 phase is set to 2Δt.
【0053】さて、図6に示した駆動波形の各パラメー
タVS,VI,Δtの値は使用する液晶材料のスイッチン
グ特性によって決定される。The values of the parameters V S , V I and Δt of the drive waveform shown in FIG. 6 are determined by the switching characteristics of the liquid crystal material used.
【0054】図7は後述するバイアス比を一定に保った
まま駆動電圧(VS+VI)を変化させた時の透過率Tの
変化、即ちV−T特性を示したものである。ここではΔ
t=50μsec、バイアス比VI/(VI+VS)=1
/3に固定されている。図7の正側は図6で示した(I
N−SS)、負側は(IS−SS)で示した波形が印加され
る。FIG. 7 shows changes in the transmittance T when the drive voltage (V S + V I ) is changed while keeping the bias ratio, which will be described later, constant, that is, VT characteristics. Where Δ
t = 50 μsec, bias ratio V I / (V I + V S ) = 1
It is fixed at / 3. The positive side of FIG. 7 is shown in FIG. 6 (I
N -S S), the negative side waveform shown by (I S -S S) is applied.
【0055】ここで、V1,V3をそれぞれ実駆動閾値電
圧及びクロストーク電圧と呼ぶ。また、V2<V1<V3
の時ΔV=(V3−V1)/(V3+V1)を電圧マージン
と呼び、マトリクス駆動可能な電圧幅のパラメータとな
る。V3はカイラルスメクティック液晶表示素子駆動
上、一般的に存在すると言ってよい。具体的には、図6
(A)(IN−SS)の波形におけるVBによるスイッチ
ングを起こす電圧値である。勿論、バイアス比を大きく
することによりV3の値を大きくすることは可能である
が、バイアス比を増すことは情報信号の振幅を大きくす
ることを意味し、画質的にはちらつきの増大、コントラ
ストの低下を招き好ましくない。Here, V 1 and V 3 are called the actual driving threshold voltage and the crosstalk voltage, respectively. Also, V 2 <V 1 <V 3
At this time, ΔV = (V 3 −V 1 ) / (V 3 + V 1 ) is called a voltage margin, which is a parameter of the voltage width capable of matrix driving. It can be said that V 3 is generally present in driving a chiral smectic liquid crystal display device. Specifically, FIG.
A voltage value causing switching by V B in waveform (A) (I N -S S ). Of course, it is possible to increase the value of V 3 by increasing the bias ratio, increasing the bias ratio corresponds to a large amplitude of a data signal, an increase in flickering in image quality, contrast Is undesirably caused.
【0056】我々の検討ではバイアス比1/3〜1/4
程度が実用的であった。ところで、バイアス比を固定す
れば、電圧マージンΔVは液晶材料のスイッチング特性
及び素子構成に強く依存し、ΔVの大きい素子がマトリ
クス駆動上非常に有利であることは言うまでもない。According to our study, the bias ratio is 1/3 to 1/4.
The degree was practical. By the way, if the bias ratio is fixed, the voltage margin ΔV strongly depends on the switching characteristics of the liquid crystal material and the element configuration, and it goes without saying that an element having a large ΔV is very advantageous for matrix driving.
【0057】また、同様に上述した電圧を一定に保ち、
電圧印加時間をΔtを変化させていくことにより、駆動
をすることも可能である。上述した電圧をそのまま電圧
印加時間とすればよく、その際電圧印加時間閾値をΔt
1とし、電圧印加時間クロストーク値をΔt2とし、(Δ
t2−Δt1)/(Δt2+Δt1)=ΔTを電圧印加時間
マージンという。Similarly, the above voltage is kept constant,
It is also possible to drive by changing the voltage application time Δt. The above voltage may be used as the voltage application time as it is, and at this time, the voltage application time threshold is Δt.
1 , the voltage application time crosstalk value is Δt 2, and (Δ
t 2 −Δt 1 ) / (Δt 2 + Δt 1 ) = ΔT is called a voltage application time margin.
【0058】この様なある一定温度において、情報信号
の2通りの向きによって選択画素に「黒」及び「白」の
2状態を書き込むことが可能であり、非選択画素はその
「黒」又は「白」の状態を保持することが可能である電
圧マージンまたは電圧印加時間マージンは液晶材料及び
素子構成によって差が有り、特有なものである。また、
環境温度の変化によっても駆動マージンはズレていくた
め、実際の表示装置の場合、液晶材料、素子構成や環境
温度に対して最適な駆動条件にしておく必要がある。At such a certain constant temperature, two states of "black" and "white" can be written in the selected pixel depending on the two directions of the information signal, and the non-selected pixel has the "black" or "white" state. The voltage margin or the voltage application time margin capable of maintaining the “white” state is unique because there is a difference depending on the liquid crystal material and the element configuration. Also,
Since the drive margin shifts even if the environmental temperature changes, in the case of an actual display device, it is necessary to set the optimal driving conditions for the liquid crystal material, the element configuration, and the environmental temperature.
【0059】[0059]
【実施例】以下実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples.
【0060】用いた化合物は以下に記載した。The compounds used are described below.
【0061】[0061]
【化12】 [Chemical 12]
【0062】[0062]
【化13】 Embedded image
【0063】液晶セルは、以下に示すL、Mの2種類を
用意した。Liquid crystal cells were prepared in the following two types L and M.
【0064】液晶セルLは、ITO付きガラス基板に東
レ社製ポリイミド前駆体LP64のNMP/nBC=2
/1溶液をスピンコート、焼成し、ポリイミドとした
後、ラビング処理を施したものを二枚、基板にシリカビ
ーズスペーサーを散布し、ギャップを調整し貼り合わ
せ、2.0μm厚の液晶セルとした。尚、このポリイミ
ド膜の膜厚は、300Åとした。The liquid crystal cell L has a glass substrate with ITO and NMP / nBC = 2 of polyimide precursor LP64 manufactured by Toray Industries, Inc.
/ 1 solution was spin-coated and baked to form a polyimide, and then two pieces subjected to rubbing treatment were sprinkled with silica bead spacers on the substrate, and the gap was adjusted and bonded to obtain a liquid crystal cell having a thickness of 2.0 μm. . The thickness of this polyimide film was 300Å.
【0065】また、液晶セルMは、前述のポリイミド膜
を配向膜とした基板と、ITO付きガラス基板にシラン
カップリング剤(オクダデシルトリエトキシシラン)を
スピンコートし熱処理した基板を貼り合わせ、2.0μ
m厚の液晶セルとした。In the liquid crystal cell M, a substrate having the above-described polyimide film as an alignment film and a substrate obtained by spin-coating a glass substrate with ITO with a silane coupling agent (octadecyltriethoxysilane) and heat-treating the substrate are bonded together. 0.0μ
A liquid crystal cell having a thickness of m was used.
【0066】液晶組成物としては、前述した化合物A:
B:C:D:E:F:Gを、50:15:10:15:
3:5:2の割合で混合したものを組成物X、50:1
5:10:15:3:5:0の割合で混合したものを組
成物Yとした。As the liquid crystal composition, the above-mentioned compound A:
B: C: D: E: F: G, 50: 15: 10: 15:
Composition X, 50: 1, mixed in a ratio of 3: 5: 2.
Composition Y was a mixture of 5: 10: 15: 3: 5: 0.
【0067】各液晶組成物の25℃での注入直後の層構
造のブックシェルフ性(BS性)はおおむね良好であっ
た。配向性に関しては、セルMの方がセルLよりも配向
性は優れていた。The bookshelf property (BS property) of the layer structure of each liquid crystal composition immediately after injection at 25 ° C. was generally good. Regarding the orientation, the cell M was superior to the cell L in orientation.
【0068】これらの液晶素子を図6に記載した駆動波
形を使用し駆動させた。バイアス比は1/3とし、(V
I+VS)は20Vに固定し、電圧印加時間を可変として
電圧(IN−SS)を印加してU1→U2へスイッチング
する最短のΔtをΔt1、同じ波形で電極の極性を反転
させてU2→U1へスイッチングする最短のΔtをΔt
2としたときの(Δt1−Δt2)を初期非対称性パラメ
ータΔTとした。この値が正ならばU1、負ならばU2
方向がより安定であると言える。また、注入直後の電圧
印加時間マージン(初期マージン)を測定した。These liquid crystal elements were driven by using the driving waveform shown in FIG. The bias ratio is 1/3 and (V
I + V S) is fixed to 20V, Delta] t 1 the shortest Delta] t to be switched by applying a voltage (I N -S S) a voltage application time as a variable to U1 → U2, by inverting the polarity of the electrodes at the same waveform The shortest Δt for switching from U2 to U1 by Δt
2 and the time the (Δt 1 -Δt 2) was the initial asymmetry parameter [Delta] T. If this value is positive, U1; if negative, U2
It can be said that the direction is more stable. Further, the voltage application time margin (initial margin) immediately after the injection was measured.
【0069】[実施例1,比較例1〜3]液晶組成物
X、Yを、各々液晶セルL、Mに注入して初期非対称パ
ラメータΔT、初期マージンを測定した。結果を表に示
す。[Example 1, Comparative Examples 1 to 3] Liquid crystal compositions X and Y were injected into liquid crystal cells L and M, respectively, and an initial asymmetry parameter ΔT and an initial margin were measured. The results are shown in the table.
【0070】[0070]
【表1】 [Table 1]
【0071】このように、本発明の要件を満たす実施例
1においては、初期非対称性が非常に小さく、初期マー
ジンが他の比較例と比べ大きい。このように初期マージ
ンが大きな液晶素子においては、長時間駆動あるいは放
置した後でもマージンが多く残り、液晶素子、さらには
表示装置としての信頼性が向上していることになる。As described above, in Example 1 satisfying the requirements of the present invention, the initial asymmetry is very small and the initial margin is larger than those of the other comparative examples. In such a liquid crystal element having a large initial margin, a large margin remains even after being driven or left for a long time, and the reliability of the liquid crystal element and further the display device is improved.
【0072】[実施例2〜4,比較例4〜7]さらに、[Examples 2-4, Comparative Examples 4-7] Further,
【0073】[0073]
【化14】 として、 A:B:C:D:E:F:H=52:10:15:1
5:3:5:1を組成物P、 A:B:C:D:E:F:H=52:10:15:1
5:3:5:0を組成物Q、 A:B:C:D:E:F:I=52:10:15:1
5:3:5:0.5を組成物R、 A:B:C:D:E:F:J=52:10:15:1
5:3:5:2を組成物Sとする。Embedded image A: B: C: D: E: F: H = 52: 10: 15: 1
5: 3: 5: 1 with composition P, A: B: C: D: E: F: H = 52: 10: 15: 1
Composition Q, 5: 3: 5: 0, A: B: C: D: E: F: I = 52: 10: 15: 1
5: 3: 5: 0.5 with composition R, A: B: C: D: E: F: J = 52: 10: 15: 1
The composition S is 5: 3: 5: 2.
【0074】これらを、先に用意したセルに注入して非
対称性パラメータ、初期マージンを測定した。These were injected into the cell prepared previously, and the asymmetry parameter and the initial margin were measured.
【0075】結果を以下の表に示す。The results are shown in the table below.
【0076】[0076]
【表2】 [Table 2]
【0077】[0077]
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明の液晶素
子によれば、ブックシェルフあるいはそれに近い層傾き
角の小さな構造を発現し、高輝度のカイラルスメクティ
ック液晶素子が実現し、さらには高い信頼性、特に放置
単安定に対して大きな効果を有する。As described above, according to the liquid crystal device of the present invention, a chiral smectic liquid crystal device of high brightness can be realized by exhibiting a structure of a bookshelf or a layer having a small layer tilt angle, and further higher. It has a great effect on reliability, especially on monostable storage.
【図1】本発明の液晶素子の断面図を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional view of a liquid crystal element of the present invention.
【図2】本発明の液晶素子を備えた表示装置とグラフィ
ックスコントローラを示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a display device including a liquid crystal element of the present invention and a graphics controller.
【図3】表示装置とグラフィクスコントローラとの間の
画像情報通信タイミングチャートを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a timing chart of image information communication between a display device and a graphics controller.
【図4】図6に示す時系列駆動波形で実際の駆動を行な
った時の表示パターンの模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a display pattern when actual driving is performed with the time-series driving waveform shown in FIG.
【図5】マトリクス電極を配置した液晶パネルの平面図
である。FIG. 5 is a plan view of a liquid crystal panel in which matrix electrodes are arranged.
【図6】本発明の液晶素子の駆動に用いられる駆動波形
の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of drive waveforms used to drive the liquid crystal element of the present invention.
【図7】本発明にかかる、駆動電圧を変化させた時の透
過率の変化を表すグラフ(V−T特性図)である。 1 液晶層 2 基板 3 透明電極 4 配向制御層 5 シール材 6 リード線 7 信号電源 8 偏光板 9 光源 101 カイラルスメクティック液晶表示装置 102 グラフィックコントローラ 103 表示パネル 104 走査線駆動装置 105 情報線駆動装置 106 デコーダ 107 走査信号発生装置 108 シフトレジスタ 109 ラインメモリ 110 情報信号発生装置 111 駆動制御回路 112 GCPU 113 ホストCPU 114 VRAMFIG. 7 is a graph (VT characteristic diagram) showing a change in transmittance when a drive voltage is changed according to the present invention. 1 Liquid crystal layer 2 Substrate 3 Transparent electrode 4 Alignment control layer 5 Sealing material 6 Lead wire 7 Signal power source 8 Polarizing plate 9 Light source 101 Chiral smectic liquid crystal display device 102 Graphic controller 103 Display panel 104 Scan line driving device 105 Information line driving device 106 Decoder 107 Scan Signal Generator 108 Shift Register 109 Line Memory 110 Information Signal Generator 111 Drive Control Circuit 112 GCPU 113 Host CPU 114 VRAM
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 公一 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 中村 真一 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Koichi Sato 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Shinichi Nakamura 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Kya Non non corporation
Claims (8)
って、少なくとも一種以上の、少なくとも一つのパーフ
ルオロ炭素を有する炭素数2から30の分岐されていて
も良い炭素鎖からなる非液晶性パーフルオロ化合物であ
って、該炭素鎖中の1つまたは2つ以上のメチレン基は
−Y−、−YCO−、−COY−、−CO−、−OCO
O−、−CH=CH−、−C≡C−に置き換えられても
良く(YはOまたはSである。)、炭素鎖中のいずれか
に−OH、−NRR’(R,R’は同一もしくは異なる
水素、あるいは炭素数1から5のアルキル基を表す。)
または−COOHが置換されていても良く、また、末端
部分にα(αは単数または複数の−OH、−NH2、−
Fが置換されていても良いところのフェニル基)が置換
されていても良い化合物及び少なくとも一種以上の液晶
性化合物を含有することを特徴とする液晶組成物。1. A chiral smectic liquid crystal composition, which is a non-liquid crystalline perfluoro compound having at least one or more perfluorocarbons and at least one perfluorocarbon and having an optionally branched carbon chain having 2 to 30 carbon atoms. And one or more methylene groups in the carbon chain are -Y-, -YCO-, -COY-, -CO-, -OCO.
It may be replaced with O-, -CH = CH-, -C≡C- (Y is O or S), and -OH or -NRR '(R and R'are any of the carbon chains. The same or different hydrogen, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.)
Or -COOH may be substituted, also the terminal portion alpha (alpha is one or more -OH, -NH 2, -
A liquid crystal composition comprising a compound in which F may be substituted and a phenyl group in which F may be substituted and at least one liquid crystal compound.
で液晶に対して異なる配向作用を有する配向制御層を有
し、少なくとも一方の配向制御層がポリイミドを用いて
なり、該上下基板間に液晶を挟持してなる液晶素子にお
いて、該液晶が、フルオロカーボン末端部分及び炭化水
素末端部分を有し、該両末端部分が中心核によって結合
されており、スメクティック相または潜在的にスメクテ
ィック相を持つフッ素含有液晶化合物群で70重量%以
上占められており、かつ、上記フッ素含有液晶化合物の
うちフルオロカーボン末端鎖中に少なくとも一つの連鎖
中エーテル酸素を含む化合物を上記液晶の30重量%以
上含有し、少なくとも一種以上の、少なくとも一つのパ
ーフルオロ炭素を有する炭素数2から30の分岐されて
いても良い炭素鎖からなる非液晶性パーフルオロ化合物
であって、該炭素鎖中の1つまたは2つ以上のメチレン
基は−Y−、−YCO−、−COY−、−CO−、−O
COO−、−CH=CH−、−C≡C−に置き換えられ
ても良く(YはOまたはSである。)、炭素鎖中のいず
れかに−OH、−NRR’(R,R’は同一もしくは異
なる水素、あるいは炭素数1から5のアルキル基を表
す。)または−COOHが置換されていても良く、ま
た、末端部分にα(αは単数または複数の−OH、−N
H2、−Fが置換されていても良いところのフェニル
基)が置換されていても良い化合物を含有するカイラル
スメクティック液晶組成物であることを特徴とする液晶
素子。2. An upper and lower substrate having at least electrodes, and an upper and lower substrate having an alignment control layer having different alignment actions with respect to liquid crystals, wherein at least one of the alignment control layers is made of polyimide, and the liquid crystal is provided between the upper and lower substrates. In the liquid crystal element sandwiching, the liquid crystal has a fluorocarbon terminal portion and a hydrocarbon terminal portion, the both terminal portions are bound by a central nucleus, and a fluorine-containing compound having a smectic phase or potentially a smectic phase. The liquid crystal compound group occupies 70% by weight or more, and at least one of the fluorine-containing liquid crystal compounds contains 30% by weight or more of the liquid crystal containing at least one ether oxygen atom in the chain of the fluorocarbon chain. Is the above-mentioned branched carbon chain having 2 to 30 carbon atoms having at least one perfluorocarbon In the non-liquid crystal perfluoro compound, one or more methylene groups in the carbon chain are -Y-, -YCO-, -COY-, -CO-, -O.
COO-, -CH = CH-, -C [identical to] C- (Y is O or S.), -OH, -NRR '(R and R'are any of the carbon chains. The same or different hydrogen, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms) or -COOH may be substituted, and α (α is a single or plural -OH, -N) at the terminal portion.
A liquid crystal element, which is a chiral smectic liquid crystal composition containing a compound in which H 2 and —F may be substituted and a phenyl group may be substituted).
量が、液晶組成物全体に対して、0.01〜5重量%で
ある請求項2記載の液晶素子。3. The liquid crystal device according to claim 2, wherein the amount of the non-liquid crystal perfluoro compound added is 0.01 to 5% by weight based on the whole liquid crystal composition.
る繰り返し単位からなる請求項2または3記載の液晶素
子。 [一般式A] (−K−P1−L1−M1−(L2)a−P2−) 【化1】 または炭素数1から20のアルキレン基を表し、P1,
P2はイミド結合を表す。M1は単結合または−O−を表
し、aは0,1,2を表す。)4. The liquid crystal device according to claim 2, wherein the polyimide comprises a repeating unit represented by the following general formula A. [Formula A] (-K-P 1 -L 1 -M 1 - (L 2) a -P 2 -) ## STR1 ## Or an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, P 1 ,
P 2 represents an imide bond. M 1 represents a single bond or —O—, and a represents 0, 1, 2. )
ロカーボン末端鎖中に少なくとも一つの連鎖中エーテル
酸素を含む化合物が、−D(CxF2xO)zCyF
2y+1(xはそれぞれの(CxF2xO)に独立に1から1
0の整数で、yは1から10の整数で、zは1から10
の整数であり、Dは単結合、−COO−CrH2r−、−
O−CrH2r−、−O−(CsH2sO)t−Cr'H2r'−、
−OSO2−、−SO2−、−SO2−CrH2r−、−Cr
H2r−、−CrH2r−N(CpH2p+1)−SO2−、−Cr
H2r−N(CpH2p+1)−CO−、rとr’はそれぞれ
独立に1から20の整数であり、sはそれぞれのCsH
2sOに独立に1から10の整数であり、tは1から6の
整数であり、pは0から4の整数である)で表される連
鎖中エーテル酸素を含むフルオロカーボン末端鎖を有す
る請求項2〜4いずれかに記載の液晶素子。5. A compound containing at least one linkage of ether oxygen in the fluorocarbon terminal chain of said fluorine-containing liquid crystal compound, -D (C x F 2x O ) z C y F
2y + 1 (x is 1 to 1 independently for each (C x F 2x O)
An integer of 0, y is an integer of 1 to 10, and z is 1 to 10
Of an integer, D is a single bond, -COO-C r H 2r - , -
O-C r H 2r -, - O- (C s H 2s O) t -C r 'H 2r' -,
-OSO 2 -, - SO 2 - , - SO 2 -C r H 2r -, - C r
H 2r -, - C r H 2r -N (C p H 2p + 1) -SO 2 -, - C r
H 2r -N (C p H 2p + 1) -CO-, an integer r and r '1 are each independently 20, s of each C s H
2s O is independently an integer of 1 to 10, t is an integer of 1 to 6, and p is an integer of 0 to 4). The liquid crystal element according to any one of 2 to 4.
ロカーボン末端鎖中に少なくとも一つの連鎖中エーテル
酸素を含む化合物が、下記一般式I−1で表される化合
物である請求項2〜5いずれかに記載の液晶素子。 [一般式I−1] 【化2】 を表し、 a,b,cはそれぞれ独立に0または1から3の整数を
表す。ただしa+b+cは少なくとも2である。A、B
はそれぞれ向きはどちらでもよく、また独立に、−CO
O−,−COS−,−COSe−,−COTe−,−
(CH2CH2)k−(kは1から4の整数を表す)、−
C≡C−,−CH=CH−,−CH=N−,−CH2−
O−,−CO−,−O−,単結合を表す。X,Y,Zは
それぞれ独立に−H,−Cl,−F,−Br,−I,−
OH,−OCH3,−CH3,−CF3,−OCF3,−C
N,−NO2を表す。l,m,nはそれぞれ独立に0〜
4の整数を表す。Dは−COO−CrH2r−,−O−Cr
H2r−,−O(CsH2sO)t−Cr'H2r '−,−CrH2r
−,−OSOO−,−SOO−,−SOOCrH2r−,
−CrH2r−N(CpH2p+1)−SOO−,−CrH2r−
N(CpH2p+1)−CO−(r,r’はそれぞれ独立に
1から20までの整数を表し、pは0から4までの整数
を表す。sはそれぞれの(CsH2sO)に独立に1から
10の整数を表わし、tは1から6の整数を表わす。)
を表す。Rは−O−(CqH2q−O)w−Cq'H2q'+1,
−(CqH2q−O)w−Cq'H2q'+1,−CqH2q−R’,
−O−CqH2q−R’,−COO−CqH2q−R’,−O
CO−CqH2q−R’(R’は−Cl,−F,−CF3,
−NO2,−CN,−H,−COO−Cq'H2q'+1,−O
CO−Cq'H2q'+1を表し、q,q’はそれぞれ独立に
1から20の整数を表す。wは1から10の整数を表
す。)を表し、Rは直鎖でも分岐鎖でも良い。Rfは−
(CxF2xO)zCyF2y+1であり、xはそれぞれの(Cx
F2xO)に独立に1から10までの整数であり、yは1
から10までの整数であり、zは1から10までの整数
である。)6. The fluorine-containing liquid crystal compound, wherein the compound containing at least one ether oxygen in the chain in the fluorocarbon terminal chain is a compound represented by the following general formula I-1. The liquid crystal element described. [General Formula I-1] And a, b, and c each independently represent 0 or an integer of 1 to 3. However, a + b + c is at least 2. A, B
Can be in either direction, and independently, -CO
O-, -COS-, -COSe-, -COTe-,-
(CH 2 CH 2) k - (k represents an integer of 1 to 4), -
C≡C -, - CH = CH - , - CH = N -, - CH 2 -
Represents O-, -CO-, -O-, and a single bond. X, Y and Z are independently -H, -Cl, -F, -Br, -I,-.
OH, -OCH 3, -CH 3, -CF 3, -OCF 3, -C
N, representing the -NO 2. l, m, and n are 0 independently.
Represents an integer of 4. D is -COO-C r H 2r -, - O-C r
H 2r -, - O (C s H 2s O) t -C r 'H 2r' -, - C r H 2r
-, - OSOO -, - SOO -, - SOOC r H 2r -,
-C r H 2r -N (C p H 2p + 1) -SOO -, - C r H 2r -
N (C p H 2p + 1 ) -CO- (r, r ' represents an integer of from independently 1 to 20, p is an integer from 0 to 4 .s are each (C s H 2s O) independently represents an integer of 1 to 10, and t represents an integer of 1 to 6.)
Represents R is -O- (C q H 2q -O) w -C q 'H 2q' + 1,
- (C q H 2q -O) w -C q 'H 2q' + 1, -C q H 2q -R ',
-O-C q H 2q -R ' , - COO-C q H 2q -R', - O
CO-C q H 2q -R ' (R' is -Cl, -F, -CF 3,
-NO 2, -CN, -H, -COO -C q 'H 2q' + 1, -O
CO-C q represents a 'H 2q' + 1, q , q ' each independently represents an integer of from 1 to 20. w represents an integer of 1 to 10. ), R may be linear or branched. Rf is-
(C x F 2x O) z C y F 2y is + 1, x is each (C x
F 2x O) is an integer from 1 to 10 independently, and y is 1
Is an integer from 1 to 10, and z is an integer from 1 to 10. )
ェニルピリミジンコアを有する化合物である請求項6記
載の液晶素子。7. The liquid crystal device according to claim 6, wherein the compound represented by the general formula I-1 is a compound having a phenylpyrimidine core.
を使用した液晶装置。8. A liquid crystal device using the liquid crystal element according to claim 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7235983A JPH0959627A (en) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | Liquid crystal composition, liquid crystal element and liquid crystal device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7235983A JPH0959627A (en) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | Liquid crystal composition, liquid crystal element and liquid crystal device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0959627A true JPH0959627A (en) | 1997-03-04 |
Family
ID=16994084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7235983A Withdrawn JPH0959627A (en) | 1995-08-23 | 1995-08-23 | Liquid crystal composition, liquid crystal element and liquid crystal device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0959627A (en) |
-
1995
- 1995-08-23 JP JP7235983A patent/JPH0959627A/en not_active Withdrawn
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