JPS63305190A

JPS63305190A - 強誘電性液晶素子

Info

Publication number: JPS63305190A
Application number: JP62142024A
Authority: JP
Inventors: Kenji Shinjo; 健司新庄; Kazuharu Katagiri; 片桐　一春; Masahiro Terada; 匡宏寺田; Gouji Toganou; 門叶　剛司
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-06-05
Filing date: 1987-06-05
Publication date: 1988-12-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

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

〔背景技術〕

従来より、液晶は電気光学素子として種々の分野で応用
されている。現在実用化されている液晶素子はほとんど
が、例えばＭ、５ｃｈａｄｔとＷ、Ｈｅ１ｆｒｉｃｈ著
“Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ”
　Ｖｏ、１８、Ｎｏ、４　（１９７１，２，１５）、Ｐ
、１２７〜１２８のＶｏｌｔａｇｅ−３ｐｅｎｄｅｎｔ
　　０ｐｔｉｃａｌ　　Ａｃｔｉｖｉｔｙ　　ｏｆ　　
ａＴｗｉｓｔｅｄ　　Ｎｅｍａｔｉｃ　　Ｌｉｑｕｉｄ
　Ｃｒｙｓｔａビに示されたＴＮ　（ｔｗｉｓｔｅｄ　
　ｎｅｍａｔｉｃ）　　型の液晶を用いたものである。

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

しかしこのような駆動方式の素子に前述したＴＮ型の液
晶を採用すると走査電極が選択され、信号電極が選択さ
れない領域、或いは走査電極が選択されず、信号電極が
選択される領域（所謂“半選択点”）にも有限に電界が
かかってしまう。選択点にかかる電圧と、半選択点にか
かる電圧の差が充分に大きく、液晶分子を電界に垂直に
配列させるのに要する電圧闇値がこの中間の電圧値に設
定されるならば、表示素子は正常に動作するわけである
が、走査線数（Ｎ）を増やして行った場合、画面全体（
ｌフレーム）を走査する間に一つの選択点に有効な電界
がかかっている時間（ｄｕｔｙ比）が１／、Ｎの割合で
減少してしまう。このために、くり返し走査を行った場
合の選択点と非選択点にかかる実効値としての電圧差は
、走査線数が増えれば増える程小さくなり、結果的には
画像コントラストの低下やクロストークが避は難い欠点
となっている。このような現象は、双安定性を有さない
液晶（電極面に対し、液晶分子が水平に配向しているの
が安定状態であり、電界が有効に印加されている間のみ
垂直に配向する）を時間的蓄積効果を利用して駆動する
（即ち、繰り返し走査する）ときに生ずる本質的には避
は難い問題点である。

この点を改良するために、電圧平均化法、２周波駆動法
や、多重マトリクス法等が既に提案されているが、いず
れの方法でも不充分であり、表示素子の大画面化や高密
度化は、走査線数が充分に増やせないことによって頭打
ちになりているのが現状である。

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、双安定性を有する液晶素子の使用がＣ１ａｒｋ　　
およびＬｌｇｅｒｗａｌｌ　により提案されている（特
開昭５６−１０７２１６号公報、米国特許第４３６７９
２４号明細書等）。双安定性液晶としては、一般に、カ
イラルスメクテイツクＣ相（ＳｍＣ＊）又はＨ相（Ｓｍ
Ｈ’）を有する強誘電性液晶が用いられる。

この強誘電性液晶は電界に対して第１の光学的安定状態
と第２の光学的安定状態からなる双安定状態を有し、従
って前述のｆＮ型の液晶で用いられた光学変調素子とは
異なり、例えば一方の電界ベクトルに対して第１の光学
的安定状態に液晶が配向し、他方の電界ベクトルに対し
ては第２の光学的安定状態に液晶が配向される。また、
この型の液晶は、加えられる電界に応答して、上記２つ
の安定状態のいずれかを取り、且つ電界の印加のないと
きはその状態を維持する性質（双安定性）を有する。

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

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

特に、高速光学光シャッターや、高密度、大画面ディス
プレイへの応用が期待される。このため強誘電性を持つ
液晶材料に関しては広く研究がなされているが、現在ま
でに開発された強誘電性液晶材料は、低温作動特性、高
速応答性等を含めて液晶素子に用いる十分な特性を備え
ているとは云い難い。

応答時間τと自発分極の大きさＰｓおよび粘度ηの間に
は７＝　　　ｎ　　　　　　（ただしＥは印加電圧である
）Ｐｓ−Ｅの関係が存在する。したがって応答速度を速くするには
、（ア）自発分極の大きさＰｓを大きくする（イ）粘度η
を小さくする（つ）印加電圧Ｅを高くする方法がある。しかし印加電圧は、ＩＣ等で駆動するため
上限があり、出来るだけ低い方が望ましい。

よって、実際には粘度ηを小さくするか、自発分極の大
きさＰｓの値を大きくする必要がある。

一般的に自発分極の大きい強誘電性カイラルスメクチッ
ク液晶化合物においては、自発分極のもたらすセルの内
部電界も太き（、双安定状態をとり得る素子構成への制
約が多くなる傾向にある。

また、いたずらに自発分極を大きくしても、それにつれ
て粘度も大きくなる傾向にあり、結果的には応答速度は
あまり速くならないことが考えられる。

また、実際のディスプレイとしての使用温度範囲が例え
ば５〜４０℃程度とした場合、応答速度の変化が一般に
２０倍程もあり、駆動電圧及び周波数による調節の限界
を越えているのが現状である。

以上述べたように、強誘電性液晶素子を実用化するため
には、実用に耐えうる高速応答性、温度依存性および良
好な閾値特性を同時に確保する必要がある。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

ところが、これまでの強誘電性液晶素子は、応答特性、
特に応答速度の温度依存性が良くなく、閾値特性が悪い
等の欠点を有しており、必ずしも満足すべきものではな
い。

本発明の目的は、前述の欠点又は不利を解消した強誘電
性液晶素子を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、少なくとも基板、電圧印加手段。

絶縁性配向制御層及び強誘電性液晶層を有する強誘電性
液晶素子において、該強誘電性液晶層が下記一般式（Ｉ
）一般式（Ｉ） ■ （上記一般式中、Ｒ１およびＲ２は置換基を有していて
もよい炭素数１−１６のアルキル基、アルコキシ基、ア
ルコキシカルボニル基、アシルオキシ基。

アルコキシカルボニルオキシ基またはＣＮ基を示す。

ＺｌおよびＺ２は、単結合、−ｏ−１−４）−および〈
−を示し、Ｙは水素原子またはＣＮ基を示す。）で表わ
される液晶性化合物を少なくとも１種以上含有する強誘
電性液晶素子を提供するものであり、以上のことにより
、応答特性、特に応答速度の温度依存性を軽減させ、ま
た閾値特性を改良し、単純マトリックス電極にて駆動し
た場合、クローストークを防止し、良好なコントラスト
を与える等の諸特性の改良がなされ、良好な表示特性が
得られることを見い出したものである。

上記（１）式中Ｒ１およびＲ２でいう置換基とはフッ素
、塩素、臭素等のハロゲン原子、メトキシ。

エトキシ、プロポキシ、ブトキシ等のアルコキシ基、低
級アルキル基等があげられる。

本発明の一般式（Ｉ）で、表わされる液晶性化合物の具
体例の構造式を以下に示す。

例示化合物Ｎｏ。

本発明の一般紙器（Ｉ）で示される化合物のうち代表的
な化合物の合成法を以下に示す。

（Ｒ３，Ｒ４は置換基を有していてもよい炭素数１〜１
６のアルキル基を示す。）第１工程・４−アルコキシアセトフェノンを二酸化セレ
ンで酸化して、４−アルコキシフェニルグリオキザール
を得る。

［参考文献：　Ｋ、　５ｉｓｉｄｏ、　Ｊ、Ａｍ、Ｃｈ
ｅｍ。

Ｓａｃ、、　　７０．　３３２６　（１９４８）］］第
２工程：４−アルコキシフェニルグリオキザーとグリシ
ンアミド塩酸塩を縮合させることにより、５−　（４−アルコキシフェニル）−２
−ビラシノールを得る。

〔参考文献：Ｒ，Ｇ、Ｊｏｎｅｓ、　Ｊ、Ａｍ、Ｃｈｅ
ｍ。

Ｓｏｃ、、　　７１　７８　　（１９４９））第３工程
：５−（４−アルコキシフェニル）−２−ビラシノール
を塩基の存在下、溶媒中でハロゲン化アルキルと反応させることにより、２−アルコキシ−５−（４−アルコキシフェ
ニル）ピラジンおよび１、　２−ジヒドロ−１−アルキル−５−（４−アルコ
キシフェニル）−２−ビラジノンの混合物が得られる。

この混合物をカラムクロマトグラフィーおよび再結晶することにより２−アルコキシ−５−（４−アル
コキシフェニル）ピラジンが得られる。塩基としては、
例えばＮａＯＨ。

ＫＯＨ，ＮＨ４ＯＨ，トリエチルアミン。

ピリジン等、溶媒として、例えばベンゼン、ピリジン、テトラヒドロフラン。

Ｎ−メチルピロリドン、　　Ｎ、Ｎ−ジメチルフォルム
アミド等が用いられる。

本発明による強誘電性液晶素子における強誘電性液晶層
は前記一般式ＣＩ）で示される液晶性化合物１種以上と
、他の強誘電性液晶化合物１種以上とを適当な割合で混
合せしめ、これを真空中、等方性液体温度まで加熱し、
素子セル中に封入し、徐々に　冷却し、液晶層を形成さ
せ、常圧にもどすことが好ましい。

本発明に用いる他の強誘電性化合物として、下記の化合
物をあげることができる。

化合物Ｎｏ。

（３）　　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３（４）　　
　　　　　　　　　　　　ＣＨｓ（５）　　　　　　　
　　　　　　　　　ＣＨ３（６）ＣＨ３管（７）　　　　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３（８）
ＣＨ３直（９）　　　　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３豐（１０）　　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３（１３）
　　　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３（３０）　　　
　　　費Ｃａ　Ｈ１３−＠−ＯＣ−＠−＠−ＣＨ２ＣＨＣ２Ｈ。

１１＊（３３）　　　　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３（３
５）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３（
３６）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　ＣＨ３蒙（３７）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
ＣＨ３（３８）　　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３（
３９）　　　　　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３（４
１）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３
（５１）　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３（５３）　
　　　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３す（５４）　　　　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３（５
７）　　　　　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３（６２
）　　　　　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３（６３）
　　　　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３番（６７）　　　　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３（７
３）　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３（７４）　　　
　　　　　　　ＣＨ３（７７）　　　　　　　　　　　　　。Ｈ３（８１）　
　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３（８５）　　　　　
　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３リ　　　　　　　　
　　０（９７）　　　　　　　　　　　　　ＣＨ３（ｌＯ３）
ｃＨ３す（１０４）　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｃｊ！
（１０５）　　　　　　　　　　　　　（Ｊ’リ　　　
　　　　０（１０９）　　　　　　　　　　　　　　　　Ｃｐ（１
１１）　　　　　　　　　　　　　　　。。

（１１２）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　（Ｊ！（１１３）　　　　　　　　　　　　　
　ＣＩＣ１□Ｈ，、Ｏ−分〆ＯＣＨ２÷ＯモＣＨ２矢２
ＣＨＣ２Ｈ５＊（１１５）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　Ｃｊ！（１１６）　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　ＣＩ！（１１７）　　　　　　　　　　
　　　ＣＩ！（１１９）　　　　　　　　　　　　　　
Ｂｒ（１２１）　　　　　　　　　　　　　　Ｆ（１２
２）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
Ｆ（１２３）　　　　　　　　　　　　　　　　Ｆ（１
２４）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　Ｆ（１２５）Ｆ ○ （１２８）　　　　　　　　　　Ｆ υ （１２９）　　　　　　　　　　Ｆ（１３０）　　　　　　　　　　Ｆ（１３１）　　　　　　　　　　Ｆ（１３３）　　　　　　　　　　　　　　Ｆ（１３４）
　　　　　　　　　　　　　　Ｆ（１３５）　　　　　
　　　　　　Ｆ（１３６）　　　　　　　　　　　　　　　Ｆ（１３７
）　　　　　　　　　　　　Ｆす（１４６）　　　　　　　　　　Ｆ（１４７）　　　　　　　　　　　　　Ｆ（１４８）　
　　　　　　　　　　　　　　Ｆ（１４９）　　　　　
　　　　　　　Ｆ（１５０）　　　　　　　　　　　　
　　　Ｆ（１５１）　　　　　　　　　　　　　　　Ｆ
（１５２）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　Ｆ（１５３）　　　　　　　　　　　　　Ｆ（１５４
）　　　　　　　　　　　　　　　　Ｆ（１５６）　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　ＦＯＵす（１６３）　　　　　　　　　ＣＦ３薯（１７０）　　　　　　　　　　　ＣＮ（１７１）　　
　　　　　　　　　　　　　ＣＮ（１７２）　　　　　
　。、（１７３）　　　　　　　　　　ＣＮ本発明の液晶化合物と１種以上の上述強誘電性液晶化合
物（以下強誘電性液晶材料と略す）との配合割合は強誘
電性液晶材料１００重量部当り、本発明液晶性化合物を
１〜５００重量部とすることが好ましい。

また、本発明の液晶性化合物を２種以上用いる場合も強
誘電性液晶材料との配合割合は前述した強誘電性液晶材
料１００重量部当り、本発明の液晶性化合物の２種以上
の混合物を１〜５００重量部とすることが好ましい。

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

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

２枚のガラス基板２には、それぞれＩｎ２Ｏ３゜ＳｎＯ
２あるいはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ　　０ｘｉｄ
ｅ）等の薄膜から成る透明電極が被覆されている。その
上にポリイミドの様な高分子の薄膜をガーゼやアセテー
ト植毛布等でラビングして、液晶をラビング方向に並べ
る絶縁性配向制御層が形成されている。また絶縁物質と
して例えばシリコン窒化物、水素を含有するシリコン炭
化物、シリコン酸化物、硼素窒化物、水素を含有する硼
素窒化物、セリウム酸化物、アルミニウム酸化物、ジル
コニウム酸化物、チタン酸化物やフッ化マグネシウムな
どの無機物質絶縁層を形成し、その上にポリビニルアル
コール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステル
イミド、ポリパラキシレン、ポリエステル、ポリカーボ
ネート、ポリビニルアセタール、ポリ塩化ビニル、ポリ
酢酸ビニル、ポリアミド、ポリスチレン、セルロース樹
脂、メラミン樹脂、ユリャ樹脂、アクリル樹脂やフォト
レジスト樹脂などの有機絶縁物質を配向制御層として、
２層で絶縁性配向制御層が形成されていてもよく、また
無機物質絶縁性配向制御層あるいは有機物質絶縁性配向
制御層単層であっても良い。この絶縁性配向制御層が無
機系ならば蒸着法などで形成でき、有機系ならば有機絶
縁物質を溶解させた溶液、またはその前駆体溶液（溶剤
に０．１〜２０重量％。

好ましくは０．２〜ｌＯ重量％）を用いて、スピンナー
塗布法、浸漬塗布法、スクリーン印刷法、スピレー塗布
法、ロール塗布法等で塗布し、所定の硬化条件下（例え
ば加熱下）で硬化させ形成させることができる。

絶縁性配向制御層の層厚は通常５０人〜１μｍ１好まし
くは１００人〜３０００人、さらに好ましくは１００人
〜１０００人が適している。

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

この２枚のガラス基板の間に強誘電性液晶が封入されて
いる。

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

透明電極３からはリード線によって外部電源７に接続さ
れている。

またガラス基板２の外側には偏光板８が貼り合わせであ
る。

第１図は透過型なので光源９を備えている。

第２図は強誘電性液晶素子の動作説明のために、セルの
例を模式的に描いたものである。２１ａと２１ｂはそれ
ぞれＩｎ２Ｏ３，５ｎ０２あるいはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕ
ｍ−Ｔｉｎ　　０ｘｉｄｅ）等の薄膜からなる透明電極
で被覆された基板（ガラス板）であり、その間に液晶分
子層２２がガラス面に垂直になるよう配向したＳｍＣ＊
相又はＳｍＨ＊相の液晶が封入されている。太線で示し
た線２３が液晶分子を表わしており、この液晶分子２３
はその分子に直交した方向に双極子モーメント（Ｐ工）
２４を有している。

基板２１ａと２１ｂ上の電極間に一定の閾値以上の電圧
を印加すると、液晶分子２３のらせん構造がほどけ、双
極子モーメント（Ｐ土）２４がすべて電界方向に向くよ
う、液晶分子２３は配向方向を変えることができる。液
晶分子２３は細長い形状を有しており、その長袖方向と
短軸方向で屈折率異方性を示し、従って例えばガラス面
の上下に互いにクロスニコルの偏光子を置けば、電圧印
加極性によって光学特性が変わる液晶光学変調素子とな
ることは、容易に理解される。

本発明の光学変調素子で好ましく用いられる液晶セルは
、その厚さを充分に薄く（例えばｌＯμ以下）すること
ができる。このように液晶層が薄（なるにしたがい、第
３図に示すように電界を印加していない状態でも液晶分
子のらせん構造がほどけ、その双極子モーメントＰａま
たはｐｂは上向き（３４ａ）又は下向き（３４ｂ）のど
ちらかの状態をとる。このようなセルに、第３図に示す
如く一定の閾値以上の極性の異る電界Ｅａ又はＥｂを電
圧印加手段３１ａと３１ｂにより付与すると、双極子モ
ーメントは電界Ｅａ又はＥｂの電界ベクトルに対応して
上向き３４ａ又は下向き３４ｂと向きを変え、それに応
じて液晶分子は、第１の安定状態３３ａかあるいは第２
の安定状態３３ｂの何れか１万に配向する。

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

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

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

実施例１２枚の０．７ｍｍ厚のガラス板を用意し、それぞれのガ
ラス板上にＩＴＯ膜を形成し、電圧印加電極を作成し、
さらにこの上にＳｉＯ□を蒸着させ絶縁層とした。ガラ
ス板上にシランカップリング剤［信越化学■製ＫＢＭ−
６０２］　０．２％イソプロピルアルコール溶液を回転
数２００Ｏｒ、ｐ、ｍ、のスピードで１５秒間塗布し、
表面処理を施した。この後、１２００Ｃにて２０分間加
熱乾燥処理を施した。

さらに表面処理を行なったＩＴＯ膜付きのガラス板上に
ポリイミド樹脂前駆体［東し■５Ｐ−５１０］１．５％
ジメチルアセトアミド溶液を回転数２００゜ｒ、ｐ、ｍ
、のスピンナーで１５秒間塗布した。成膜後、６０分間
、　３００℃加熱縮合焼成処理を施した。この時の塗膜
の膜厚は約２５０人であった。

この焼成後の被膜には、アセテート植毛布によるラビン
グ処理がなされ、その後イソプロピルアルコール液で洗
浄し、平均粒径２μｍのアルミナビーズを一方のガラス
板上に散布した後、それぞれのラビング処理軸が互いに
平行となる様にし、接着シール剤［リクソンボンド（チ
ッソ（ｍ　）　］を用いてガラス板をはり合わせ、６０
分間、１００℃にて加熱乾燥しセルを作成した。このセ
ルのセル厚をベレツク位相板によって測定したところ約
２μｍであった。

次に前記例示液晶性化合物を用い、下記の重量部で混合
した液晶組成物Ａを調製した。

例示化合物Ｎｏ、　　　　　重量部３１Ｏ上記液晶組成物Ａと前記例示化合物のうち■−１４とを
８５：　１５の割合で混合し液晶組成物Ｂを得た。

液晶組成物Ｂを用い、この液晶組成物Ｂを等方性液晶状
態で前記で作製したセル内に真空注入し、等吉相から５
℃／ｈで２５℃まで徐冷することにより強誘電性液晶素
子を作製した。

この強誘電性液晶素子を使ってピーク・トウ・ピーり電
圧２０Ｖの電圧印加により直交ニコル下での光学的な応
答（透過光量変化０〜９０％）を検知して応答速度（以
後光学応答速度という）を測定し、スイッチング状態を
観察した。その結果を次に示す。

液晶組成物Ｂ３５°０　　　　２５°Ｃ１５℃ ３５５　μｓｅｃ　　　７００　μｓｅｃ　　　１．１
ｍ５ｅｃまた、液晶組成物Ｂを用いた素子に２５℃にお
いて２ｖの電界を２　ｍ　ｓ　ｅ　ｃ印加したところ反
転しなかった。

比較例１実施例１で使用した例示化合物ｌ−１４を強誘電性液晶
層に含有させなかった他は実施例１と同様の方法で強誘
電性液晶素子を作成し、実施例１と同様に光学応答速度
を測定した。その結果を次に示す。

液晶組成物Ａ３５℃　　　　　２５°Ｃ１５℃ ３５０　ｔｌｓｅｃ　　　７５０　ｐ　ｓｅｅ　　　１
．４ｍ５ｅｃまた、上記素子に２５℃において２ｖの電
界を２ｍ５ｅｃ印加したところ、反転してしまった。

実施例２次に前記例示液晶性化合物を用い下記の重】部で混合し
た液晶組成物を調製した。

例示化合物Ｎｏ、　　　　重量部この液晶組成物を等方性液晶状態で、実施例１で作製し
たセル内に真空注入し、等吉相から５°Ｃ／ｈで２５℃
まで徐冷することにより、良好なモノドメイン性を有す
る強誘電性液晶素子を作製した。

この強誘電性液晶素子を使ってピーク・トウ・ピーク電
圧２０Ｖの電圧印加により直交ニコル下での光学的な応
答（透過光量変化Ｏ〜９０％）を検知して応答速度（以
後光学応答速度という）を測定し、スイッチング状態を
観察した。その結果を次に示す。

２０°Ｃ２５°Ｃ３５℃ １０５０　μｓｅｃ　　　９００　ｐ　ｓｅｃ　　　７
５０　Ｂ　ｓｅｃまた２５℃におけるスイッチング時に
おけるコントラストは１５であり、明瞭なスイッチング
動作が観察され、電圧印加を止めた際のメモリー性も良
好であった。

比較例２実施例２で使用した例示化合物Ｎ　ｏ　、　ｌ　−６、
１−２６を強誘電性液晶層に含有させなかった他は実施
例２と同様の方法で強誘電性液晶素子を作製し、実施例
２と同様の方法で光学応答速度を測定した。その結果を
次に示す。

２０８Ｃ２５°Ｃ３５℃ １２５０　μｓｅｃ　　　９１５　μｓｅｃ　　　５６
０　μｓｅｃ実施例２と比較例２より明らかな様に、本
発明による液晶性化合物を含有する強誘電性液晶素子の
方が、応答特性の温度依存性が大きく軽減されているこ
とがわかる。

実施例３下記Ｎｏ、の前記例示化合物を下記重量部で混合した液
晶組成物を用いたほかは、実施例１と同様の方法で強誘
電性液晶素子を作成し、実施例１と同様に光学応答速度
を測定し、スイッチング状態などを観察した。その結果
を次に示す。

例示化合物Ｎｏ、　　　　　重量部２５℃　　　　　３０℃　　　　３５℃８１０　μｓｅ
ｃ　　　７００　μｓｅｃ　　　６３０　μｓｅｃまた
２５℃におけるスイッチング時におけるコントラストは
１２であり、明瞭なスイッチング動作が観察され、電圧
印加を止めた際のメモリー性も良好であった。

実施例４下記Ｎｏ、の前記例示化合物を下記重量部で混合した液
晶組成物を用いたほかは、実施例１と同様の方法で強誘
電性液晶素子を作成し、実施例１と同様に光学応答速度
を測定し、スイッチング状態などを観察した。その結果
を次に示す。

例示化合物Ｎｏ、　　　　重量部２５℃　　　　３０°０　　　　　３５℃９５０　ｐ　
ｓｅｅ　　　８４０　ｐ　ｓｅｃ　　　７００μｓｅｃ
また２５℃におけるスイッチング時におけるコントラス
トは１５であり明瞭なスイッチング動作が観察され１電
圧印加を止めた際のメモリー性も良好であった。

比較例３実施例４で使用した例示化合物Ｎｏ、１−１３．　１−
２４．　１−３１を強誘電性液晶層に含有させなかった
他は実施例１と同様の方法で強誘電性液晶素子を作製し
、実施例１と同様に光学応答速度を測定した。

その結果を次に示す。

２５°Ｃ３０°Ｃ３５°Ｃ１０５０μｓｅｃ　　　７８０　ｐ　ｓｅｃ　　　６３
０　μｓｅｃまた、実施例４と比較例３のそれぞれの強
誘電性液晶素子に、２５℃で２ｖの電界を２ｍ５ｅｃ印
加したところ、比較例３の素子は反転してしまつたが、
実施例４の素子は反転しなかった。

以上のことから明らかなように、実施例４の素子は、比
較例３の素子にくらべ、応答特性、閾値特性の両方を大
幅に改善していることがわかった。

実施例５下記Ｎｏ、の前記例示化合物を下記重量部で混合した液
晶組成物を用いたほかは、実施例１と同様の方法で強誘
電性液晶素子を作成し、実施例１と同様に光学応答速度
を測定し、スイッチング状態などを観察した。その結果
を次に示す。

例示化合物Ｎｏ、　　　　　重量部２５°０　　　　　３０℃　　　　　３５℃８５０　μ
ｓｅｃ　　　６８０　μｓｅｃ　　　６００　μｓｅｃ
また２５℃におけるスイッチング時におけるコントラス
トは１６であり、明瞭なスイッチング動作が観察され、
電圧印加を止めた際のメモリー性も良好であった。

実施例６実施例１で使用したポリイミド樹脂前駆体１．５％ジメ
チルアセトアミド溶液に代えて、ポリビニルアルコール
樹脂［クラレ■製ＰＵＡ−１１７］　２％水溶液を用い
た他は全く同様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実
施例１と同様の方法で光学応答速度を測定した。その結
果を次に示す。

２０℃　　　　　２５°０　　　　　３５℃１１００μ
ｓｅｃ　　　９２０μｓｅｃ　　　７６０μｓｅｃまた
、２５におけるこの駆動時のコントラストはであった。

実施例７実施例１で使用したＳｉＯ２を用いずに、ポリイミド樹
脂だけで配向制御層を作成した以外は全（実施例１と同
様の方法で強誘電性液晶素子を作成し、実施例１と同様
の方法で光学応答速度を測定した。

その結果を次に示す。

２０℃　　　　２５°Ｃ３５℃ １０６０μｓｅｃ　　　９００μｓｅｃ　　　７４０μ
ｓｅｃ〈発明の効果〉本発明の液晶性化合物を有する強誘電性液晶素子は、高
速応答性、温度特性など応答特性がすぐれた液晶素子と
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は強誘電性液晶を用いた液晶表示素子の１例の断
面概略図、第２図および第３図は強誘電性液晶素子の動作説明のた
めに、素子セルの一例を模式的に表す斜視図。第１図において、１・・・強誘電性液晶層、　　　２・・・ガラス基板、
３・・・透明電極、　　　　　　４・・・絶縁性配向制
御層、５・・・スペーサー、　　　　　６・・・リード
線、７・・・電源、　　　　　　　　８・・・偏光板、
９・・・光源、　　　　　　　　Ｉｏ・・・入射光、■
・・・透過光第２図において、２１ａ・・・基板、　　　　　　２１ｂ・・・基板、２
２・・・強誘電性液晶層、　　２９・・・液晶分子、２
４・・・双極子モーメント（Ｐ±）第３図において、

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板間に強誘電性液晶層を有する強誘電性液晶素
子において、該強誘電性液晶層が下記一般式（ I ）一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ）（上記一般式中、Ｒ＿１およびＲ＿２は置換基を有して
いてもよい炭素数１〜１６のアルキル基、アルコキシ基
、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アルコキ
シカルボニルオキシ基またはＣＮ基を示す。Ｚ＿１およびＺ＿２は、単結合、▲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▼を示し、Ｙは水素
原子またはＣＮ基を示す。）で表わされる液晶性化合物
を少なくとも１種以上含有するものであることを特徴と
する強誘電性液晶素子。
（２）前記一般紙器（ I ）で表わされる液晶性化合物
が非光学活性液晶性化合物であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の強誘電性液晶素子。