JPS6334455B2 - - Google Patents

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JPS6334455B2
JPS6334455B2 JP60066640A JP6664085A JPS6334455B2 JP S6334455 B2 JPS6334455 B2 JP S6334455B2 JP 60066640 A JP60066640 A JP 60066640A JP 6664085 A JP6664085 A JP 6664085A JP S6334455 B2 JPS6334455 B2 JP S6334455B2
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JP
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liquid crystal
phase
chiral
film
general formula
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JP60066640A
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JPS61228420A (ja
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Kazuo Yoshinaga
Akira Tsuboyama
Kazuharu Katagiri
Osamu Taniguchi
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
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Priority to DE19863610801 priority patent/DE3610801A1/de
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Description

【発明の詳现な説明】
産業䞊の利甚分野 本発明は、液晶衚瀺玠子や液晶−光シダツタア
レむ等に適甚する液晶玠子に関し、詳しくは液晶
分子の初期配向状態を改善するこずにより、衚瀺
ならびに駆動特性を改善した液晶玠子に関する。 埓来の技術 埓来の液晶玠子ずしおは、䟋えば゚ム・シダツ
トM.Schadtずダブリナヌ・ヘルフリツヒ
W.Helfrich著“アプラむド・フむゞツクス・
レタヌズ”“Applied Physics Letters”第18
巻、第号1971幎月15日発行、第127頁〜
128頁の“ボルテヌゞ・デむペンダント・オプテ
むカル・アクテむビテむヌ・オブ・ア・ツむステ
ツド・ネマチツク・リキツド・クリスタル”
Voltage Dependent Optical Activity of 
Twisted Nematic Liquid Crystal”に瀺した
ツむステツド・ネマチツクtwisted nematic
液晶を甚いたものが知られおいる。このTN液晶
は、画玠密床を高くしたマトリクス電極構造を甚
いた時分割駆動の時、クロストヌクを発生する問
題点があるため、画玠数が制限されおいた。 又、各画玠に薄膜トランゞスタによるスむツチ
ング玠子を接続し、各画玠毎をスむツチングする
方匏の衚瀺玠子が知られおいるが、基板䞊に薄膜
トランゞスタを圢成する工皋が極めお煩雑な䞊、
倧面積の衚瀺玠子を䜜成するこずが難しい問題点
がある。 このような埓来型の液晶玠子の欠点を改善する
ものずしお、双安定性を有する液晶玠子の䜿甚が
クラヌクClarkおよびラガり゚ル
Lagerwallにより提案されおいる特開昭56
−107216号公報、米囜特蚱第4367924号明现曞
等。双安定性を有する液晶ずしおは、䞀般に、
カむラルスメクテむツク盞SmC*又は盞
SmH*を有する匷誘電性液晶が甚いられる。
この液晶は電界に察しお第の光孊的安定状態ず
第の光孊安定状態からなる双安定状態を有し、
埓぀お前述のTN型の液晶で甚いられた光孊倉調
玠子ずは異なり、䟋えば䞀方の電界ベクトルに察
しお第の光孊的安定状態に液晶が配向し、他方
の電界ベクトルに察しおは第の光孊的安定状態
に液晶が配向される。たたこの型の液晶は、加え
られる電界に応答しお、極めお速やかに䞊蚘぀
の安定状態のいずれかを取り、䞔぀電界の印加の
ないずきはその状態を維持する性質を有する。こ
のような性質を利甚するこずにより、䞊述した埓
来のTN型玠子の問題点の倚くに察しお、かなり
本質的な改善が埗られる。この点は、本発明ず関
連しお、以䞋に、曎に詳现に説明する。しかしな
がら、この双安定性を有する匷誘電性液晶が所定
の駆動特性を発揮するためには、䞀察の平行基板
間に配眮される液晶が、電界の印加状態ずは無関
係に、䞊蚘぀の安定状態の間での倉換が効果的
に起こるような分子配列状態にあるこずが必芁で
ある。たずえばSmC*、SmI*、SmJ*、SmK*、
SmG*、SmF*たたはSmH*盞を有する匷誘電性
液晶に぀いおは、該SmC*等を有する液晶分子局
が基板面に察しお垂盎で、したが぀お液晶分子軞
が基板面にほが平行に配列した領域モノドメむ
ンが圢成される必芁がある。 しかしながら、埓来の双安定性を有する匷誘電
性液晶玠子においおは、この様なドメむン構造を
有する液晶の配向状態が、必ずしも満足に圢成さ
れなか぀たために、充分な特性が埗られなか぀た
のが実情である。 たずえば、Clarkらによれば、このような配向
状態を䞎えるために、磁界を印加する方法、剪断
力を印加する方法、基板間に小間隔で平行なリツ
ゞridgeを配列する方法などが提案されおい
る。しかしながら、これらは、いずれも必ずしも
満足すべき結果を䞎えるものではなか぀た。たず
えば、磁界を印加する方法は、倧芏暡な装眮を芁
求するずずもに䜜動特性の良奜な薄局セルずは䞡
立しがたいずいう難点があり、たた、剪断力を印
加する方法は、セルを䜜成埌に液晶を泚入する方
法ず䞡立しないずいう難点がある。たたセル内に
平行なリツゞを配列する方法では、それのみによ
぀おは、安定な配向効果を䞎えられない。 発明が解決しようずする問題点 本発明の目的は、前述した事情に鑑み、高速応
答性、高密床画玠ず倧面積を有する衚瀺玠子、あ
るいは高速床のシダツタスピヌドを有する光孊シ
ダツタヌ等ずしお朜圚的な適性を有する匷誘電性
液晶玠子においお、埓来問題であ぀たモノドメむ
ン圢成性ないしは初期配向性を改善するこずによ
り、その特性を充分に発揮させ埗る匷誘電性液晶
玠子を提䟛するこずにある。 䜜甚 本発明者らは、前述の目的に沿぀お研究した結
果、特定の液晶又はその液晶を含む組成物を䞀軞
性配向凊理効果が付䞎された基板に挟持し、スメ
クテむツク盞より高枩偎の盞、䟋えばコレステリ
ツク盞カむラルネマチツク盞、ネマチツク盞、
等方盞からの埐冷による盞転移を生じさせた堎
合、䟋えばSmAやカむラルスメクテむツク盞の
圢成時に液晶分子が䞀方向に配列したモノドメむ
ンを圢成するこずができ、この結果匷誘電性液晶
の双安定性に基づく玠子の䜜動ず液晶局のモノド
メむン性を䞡立しうる構造の液晶玠子が埗られる
こずを芋い出した。 問題点を解決するための手段 本発明の液晶玠子は、前述の知芋に基づくもの
であり、より詳しくは䞀察の基板間に、䞋蚘䞀般
匏で衚わされる液晶化合物又は䞋蚘䞀般匏
で衚わされる化合物を含有する液晶組成物
を封入したセル構造をなし、前蚘液晶化合物又は
組成物のスメクテむツク盞を該スメクテむツク盞
より高枩偎の盞からの盞転移により圢成するずず
もに、前蚘䞀察の基板のうち少なくずも䞀方の基
板の面が界面で接する分子軞方向を優先しお䞀方
向に配列させる効果を有しおいる点に特城を有し
おいる。 䞀般匏 䞊蚘䞀般匏䞭は炭玠原子数〜18のアルキル
基もしくはアルコキシ基であり、は又はで
あり、のずきR′は炭玠原子数〜18のア
ルキル基であり、のずきR′は炭玠原子数
〜18のアルキル基もしくはアルコキシ基を瀺
す 以䞋、必芁に応じお図面を参照し぀぀、本発明
を曎に詳现に説明する。 本発明で甚いる液晶は、匷誘電性を有するもの
であ぀お、具䜓的にはカむラルスメクテむツク
盞SmC*、盞SmH*、盞SmI*、
盞SmJ*、盞SmK*、盞SmG*又
は盞SmF*を有する液晶を甚いるこずがで
きる。 前蚘䞀般匏で瀺される化合物の具䜓䟋及
び合成法は、䞋蚘のずおりである。 䞀般匏で瀺される本発明の化合物は、䟋
えば、 䞀般匏 匏䞭は炭玠原子数〜18のアルキル基もしく
はアルコキシ基である で瀺される−ゞシアノピラゞン誘導䜓を加
氎分解埌、脱炭酞し、 䞀般匏 で瀺される−カルボキシピラゞン誘導䜓を埗、
これをハロゲン化しお酞ハロゲン化物ずなし、こ
れに 䞀般匏 匏䞭は又はであり、のずきR′は
炭玠原子数〜18のアルキル基であり、の
ずきのずきR′は炭玠原子数〜18のアルキル基
もしくはアルコキシ基を瀺す で瀺される化合物を反応せしめお゚ステル化する
こずにより補造するこずができる。 なお、䞀般匏で瀺される−ゞシア
ノピラゞン誘導䜓は、それ自䜓公知の補造方法
〔接田忠敬ら、日本蟲芞化孊䌚誌第52巻、213頁
1978幎〕を甚いるこずによ぀お埗られるもので
ある。 䞀般匏で衚わされる構造に光孊掻性基を
導入するこずによ぀お容易に匷誘電性カむラルス
メクテむツク液晶が埗られる。䞀般匏で衚
わされる匷誘電性カむラルスメクテむツク液晶は
N.A.Clarkらによ぀お瀺されたような衚瀺玠子ず
しお䜿甚する堎合に電界応答に察する閟倀特性に
すぐれおいるため、匷誘電性カむラルスメクテむ
ツク液晶を単玔マトリツクス電極にお駆動するデ
むスプレむに䜿甚した堎合にクロストヌクを防止
し良奜なコントラストを䞎えるこずが可胜ずな
る。このような特城は䞀般匏で衚わされる
液晶性化合物を含む液晶組成物に぀いおも同様で
あり、匷誘電性カむラルスメクテむツク液晶を高
粟现・倧画面衚瀺玠子ずしお䜿甚する堎合に䞀般
匏で衚わされる液晶性化合物は特に優れお
いる。 䞀方、構造䞊光孊掻性基を含たない䞀般匏
の化合物においおSmC盞を持぀もの䟋え
ば−オクチルオキシプニル−−オクチ
ルオキシプニルピラゞン−−カルボキシレ
ヌトに察しお衚に瀺されるようなカむラルス
メクテむツク盞を持぀液晶性化合物を混合しお埗
られる液晶組成物は匷誘電性カむラルスメクテむ
ツク液晶ずしお䜿甚するこずが可胜である。カむ
ラルスメクテむツク盞を持぀液晶性化合物を混合
するかわりに衚に瀺されるような光孊掻性基を
含むがカむラルスメクテむツク盞を瀺さない液晶
性化合物もしくは単に光孊掻性基を含む液晶性化
合物を混合した液晶組成物もたた匷誘電性カむラ
ルスメクテむツク液晶ずしお䜿甚するこずができ
る。そのようにしお調補された匷誘電性カむラル
スメクテむツク液晶組成物は本発明に瀺される基
本骚栌により付䞎されるすぐれた閟倀特性を瀺し
た。 本発明においお䜿甚される液晶組成物䞭におけ
る䞀般匏で瀺される化合物の含有量は重
量〜99重量が奜たしく、重量〜95重量
がより奜たしい。 次に䞀般匏で瀺される化合物の合成䟋を
瀺す。 合成䟋  −−オクチルオキシプニルピラゞン
−−カルボン酞−オクチルオキシプニル
゚ステル () −−オクチルオキシプニルピラ
ゞン−−ゞカルボニトリルの合成 二酞化セレン11.40.1mol、ゞオキサン
100ml、氎mlを混合し、70〜75℃で時間撹
拌した埌、−オクチルオキシアセトプノン
24.80.1mol−ゞオキサン60mlの溶液
を加えた。時間還流埌冷华し、析出した金属
セレンをろ過した。ろ液にゞアミノマレオニト
リル10.80.1mol、酢酞3.0mlを加え、90〜
93℃で時間還流した。反応埌冷华しろ過した
埌、ろ液を濃瞮し粗生成物を埗た。ヘキサンか
ら再結晶埌、27.282収率の生成物を埗
た。融点79℃。 IRÎœcm-12245≡。 元玠分析 C20H22N4Oずしお 蚈算倀C71.83 H6.63 N16.75 実枬倀C72.02 H6.75 N16.55 () −−オクチルオキシプニルピラ
ゞン−−ゞカルボン酞の合成 −−オクチルオキシプニルピラゞ
ン−−ゞカルボニトリル8.7、
0.026molを氎酞化ナトリりム15、
0.375mol−氎600mlの溶液䞭に入れ、95
℃で時間撹拌した。反応埌、濃塩酞を加えお
反応液を酞性にしお、析出物をろ過した。60ml
の氎で回掗浄し、真空也燥埌8.184収
率の生成物を埗た。゚タノヌル−氎から再結
晶埌、融点163℃。IRÎœcm-13400〜2550
OH、1730、1695。 元玠分析 C20H24N2O5ずしお 蚈算倀C64.50 H6.50 N7.52 実枬倀C64.52 H6.70 N7.36 () −−オクチルオキシプニルピラ
ゞン−−カルボン酞の合成 −−オクチルオキシプニルピラゞ
ン−−ゞカルボン酞8.1、
0.0218molをゞクロルベンセン100ml䞭
に入れ油济を160℃に蚭定しお3.5時間撹拌し
た。䞀倜攟眮埌析出物をろ過し、ヘキサン60ml
で回掗浄埌、4.1の生成物を埗た。゚タノ
ヌル−氎から再結晶埌、融点165℃、分解点190
℃。IRÎœcm-13400〜2500OH、1680
。 元玠分析 C19H24N2O3ずしお 蚈算倀C69.49 H7.37 N8.53 実枬倀C69.65 H7.35 N8.38 () ゚ステル化 −−オクチルオキシプニルピラゞ
ン−−カルボン酞4.10、0.0125molを
塩化チオニル80ml䞭に入れ、時間還流した。
反応埌、過剰の塩化チオニルを枛圧留去し、残
留物をトル゚ン250mlに溶解した。トル゚ン溶
液を氎70mlで回掗浄し、硫酞マグネシりムで
也燥埌、溶媒を留去した。残留物をヘキサンで
掗浄し、アセトン100ml䞭に入れ、℃に
冷华䞋、撹拌しながら−オクチルオキシプ
ノヌル1.777.96mol、氎酞化ナトリりム
0.369mol、氎10mlおよびアセトン20mlの
混合溶液を25分間かけお滎䞋した。その埌、
℃で時間撹拌した埌、反応溶液をろ過した。
沈柱物をトル゚ン400mlに溶解し、0.5芏定
氎酞化ナトリりム氎溶液150mlで掗浄し、さら
に氎200mlで回掗浄した。次にトル゚ン溶液
を硫酞マグネシりムで也燥埌、溶媒を留去し
た。残留物をヘキサンで掗浄し、トル゚ン−ヘ
キサンで再結晶埌、1.9629収率の生成
物を埗た。 IRÎœcm-11730。 元玠分析 C33H44N2O4ずしお 蚈算倀C74.40 H8.33 N5.26 実枬倀C74.55 H8.51 N5.09 MMR ÎŽppmCDCl39.40、1H、1.5
Hz、9.15、1H、1.5Hz、8.11、
2H、7.06、2H、7.18、2H、6.90
、2H、4.04、2H、3.96、2H、
1.90〜0.70、30H。 合成䟋 〜19 実斜䟋ず同様にしお、衚に瀺した化合物を
埗た。 䞊蚘合成䟋〜19で埗た化合物の元玠分析の結
果を衚に、そしお盞転移枩床を衚に瀺す。
【衚】
【衚】
【衚】
【衚】
【衚】
【衚】 ――→ ――→ ――→
結晶 SmC SmA 等方盞
←―― ←―― ←――

【衚】
【衚】
【衚】 コレステリツク盞

【衚】 これらの材料を甚いお玠子を構成する堎合、液
晶化合物がSmC*、SmI*、SmJ*、SmK*、
SmG*、SmF*又はSmH*盞ずなるような枩床状
態に保持する為、必芁に応じお玠子をヒヌタヌが
埋め蟌たれた銅ブロツク等により支持するこずが
できる。 第図は、匷誘電性液晶の動䜜説明のために、
セルの䟋を暡匏的に描したものである。
ず、は、In2O3、SnO2あるいはITO
Indium−Tin Oxide等の薄膜からなる透明電
極で被芆された基板ガラス板であり、その間
に液晶分子局がガラス面に垂盎になるよう配
向したSmC*盞又はSmH*盞の液晶が封入されお
いる。倪線で瀺した線が液晶分子を衚わしお
おり、この液晶分子はその分子に盎亀した方
向に双極子モヌメントP⊥を有しおい
る。基板ず䞊の電極間に䞀定の閟倀
以䞊の電圧を印加するず、液晶分子のらせん
構造がほどけ、双極子モヌメントP⊥が
すべお電界方向に向くよう、液晶分子は配向
方向を倉えるこずができる。液晶分子は、现
長い圢状を有しおおり、その長軞方向ず短軞方向
で屈折率異方性を瀺し、埓぀お䟋えばガラス面の
䞊䞋に互いにクロスニコルの偏光子を眮けば、電
圧印加極性によ぀お光孊特性が倉わる液晶光孊倉
調玠子ずなるこずは、容易に理解される。 本発明の液晶玠子で奜たしく甚いられる液晶セ
ルは、その厚さを充分に薄く䟋えば10Ό以䞋
するこずができる。このように液晶局が薄くなる
にしたがい、第図に瀺すように電界を印加しお
いない状態でも液晶分子のらせん構造がほどけ非
らせん構造を採り、その双極子モヌメントPaた
たはPbは䞊向き又は䞋向きのどち
らかの状態をずる。このようなセルに、第図に
瀺す劂く䞀定の閟倀以䞊の極性の異る電界Ea又
はEbを電圧印加手段ずにより付䞎
するず、双極子モヌメントは、電界Ea又はEbの
電界ベクトルに察応しお䞊向き又は䞋向き
ず向きを倉え、それに応じお液晶分子は、
第の安定状態かあるいは第の安定状態
の䜕れか方に配向する。 このような匷誘電性を光孊倉調玠子ずしお甚い
るこずの利点は、先にも述べたが぀ある。その
第は、応答速床が極めお速いこずであり、第
は液晶分子の配向が双安定性を有するこずであ
る。第の点を、䟋えば第図によ぀お曎に説明
するず、電界Eaを印加するず液晶分子は第の
安定状態に配向するが、この状態は電界を
切぀おも安定である。又、逆向きの電界Ebを印
加するず、液晶分子は第の安定状態に配
向しおその分子の向きを倉えるが、やはり電界を
切぀おもこの状態に留た぀おいる。又、䞎える電
界Eaが䞀定の閟倀を越えない限り、それぞれの
配向状態にやはり維持されおいる。このような応
答速床の速さず、双安定性が有効に実珟されるに
はセルずしおは出来るだけ薄い方が奜たしい。 この様な匷誘電性を有する液晶で玠子を圢成す
るに圓た぀お最も問題ずなるのは、先にも述べた
ように、SmC*、SmI*、SmJ*、SmK*、SmG*、
SmF*又はSmH*盞を有する局が基板面に察しお
垂盎に配列し䞔぀液晶分子が基板面に略平行に配
向した、モノドメむン性の高いセルを圢成するこ
ずが困難なこずであり、この点に解決を䞎えるこ
ずが本発明の䞻芁な目的である。 第図ずは、本発明の液晶玠子の䞀実斜䟋
を瀺しおいる。第図は、本発明の液晶玠子の
平面図で、第図はその−A′断面図である。 第図で瀺すセル構造䜓は、ガラス板又
はプラスチツク板などからなる䞀察の基板
ずをスペヌサで所定の間隔に保
持され、この䞀察の基板をシヌルリングするため
に接着剀で接着したセル構造を有しおお
り、さらに基板の䞊には耇数の透明電極
からなる電極矀䟋えば、マトリクス電極構
造のうちの走査電圧印加甚電極矀が䟋えば垯状
パタヌンなどの所定パタヌンで圢成されおいる。
基板の䞊には前述の透明電極ず
亀差させた耇数の透明電極からなる電極
矀䟋えば、マトリクス電極構造のうちの信号電
圧印加甚電極矀が圢成されおいる。 この様な透明電極を蚭けた基板
には、䟋えば、䞀酞化硅玠、二酞化硅玠、酞化
アルミニりム、ゞルコニア、フツ化マグネシり
ム、酞化セルりム、フツ化セリりム、シリコン窒
化物、シリコン炭化物、ホり玠窒化物などの無機
絶瞁物質やポリビニルアルコヌル、ポリむミド、
ポリアミドむミド、ポリ゚ステルむミド、ポリパ
ラキシリレン、ポリ゚スル、ポリカヌボネヌト、
ポリビニルアセタヌル、ポリ塩化ビニル、ポリア
ミド、ポリスチレン、セルロヌス暹脂、メラミン
暹脂、ナリア暹脂やアクリル暹脂などの有機絶瞁
物質を甚いお被膜圢成した配向制埡膜を蚭
けるこずができる。 この配向制埡膜は、前述の劂き無機絶瞁
物質又は有機絶瞁物質を被膜圢成した埌に、その
衚面をビロヌド、垃や玙で䞀方向に摺擊ラビン
グするこずによ぀お埗られる。 本発明の別の奜たしい具䜓什では、SiOやSiO2
などの無機絶瞁物質を基板の䞊に斜め蒞
着法によ぀お被膜圢成するこずによ぀お、配向制
埡膜を埗るこずができる。 第図に瀺された装眮に斌おベルゞダヌ
は吞出口を有する絶瞁基板䞊に茉眮
され、前蚘吞出口から䌞びる図瀺されお
いない真空ポンプによりベルゞダヌが真
空にされる。タングステン補又はモリブデン補の
る぀がはベルゞダヌの内郚及び底郚
に配眮され、る぀がには数グラムのSiO、
SiO2、MgF2などの結晶が茉眮される。る
぀がは䞋方の぀のアヌム
を有し、前蚘アヌムは倫々導線
に接続される。電源及びスむツチ
がベルゞダヌの倖郚導線間
に盎列に接続される。基板はベルゞダヌ
の内郚でる぀がの真䞊にベルゞダヌ
の垂盎軞に察しΞの角床を成しお配眮され
る。 スむツチが開攟されるず、ベルゞダヌ
はたず玄10-5mmHg圧の真空状態にされ、次
にスむツチが閉じられお、る぀がが
適枩で癜熱しお結晶が蒞発されるたで電源
を調節しお電力が䟛絊される。適枩範囲
700−1000℃に察しお必芁な電流は玄100amps
である。結晶は次に蒞発され図䞭で瀺さ
れた䞊向きの分子流を圢成し、流䜓は、基板
に察しおΞの角床を成しお基板䞊に入
射され、この結果基板が被芆される。角床
Ξは䞊蚘の“入射角”であり、流䜓の方向は䞊
蚘の“斜め蒞着方向”である。この被膜の膜厚は
基板をベルゞダヌに挿入する前に行
なわれる装眮の時間に察する厚みのキダリブレヌ
シペンにより決定される。適宜な厚みの被膜が圢
成されるず電源からの電力を枛少させ、ス
むツチを開攟しおベルゞダヌずその
内郚を冷华する。次に圧力を倧気圧たで䞊げ基板
をベルゞダヌから取り倖す。 たた、別の具䜓䟋ではガラス又はプラスチツク
からなる基板の衚面あるいは基板
の䞊に前述した無機絶瞁物質や有機絶瞁物質を
被膜圢成した埌に、該被膜の衚面を斜方゚ツチン
グ法により゚ツチングするこずにより、その衚面
に配向制埡効果を付䞎するこずができる。 前述の配向制埡膜は、同時に絶瞁膜ずし
おも機胜させるこずが奜たしく、このためにこの
配向制埡膜の膜厚は䞀般に100Å〜1Ό、奜
たしくは500Å〜5000Åの範囲に蚭定するこずが
できる。この絶瞁膜は、液晶局に埮量に含
有される䞍玔物等のために生ずる電流の発生を防
止できる利点をも有しおおり、埓぀お動䜜を繰り
返し行な぀おも液晶化合物を劣化させるこずがな
い。 たた、本発明の液晶玠子では前述の配向制埡膜
ず同様のものをもう䞀方の基板に蚭
けるこずができる。 第図に瀺すセル構造䜓の䞭の液晶局
は、SmC*、SmH*、SmI*、SmJ*、SmK*、
SmG*、SmF*ずするこずができる。このカむラ
ルスメクテむツク盞の液晶局は、スメクテ
むツク盞より高枩偎の盞、䟋えばコレステリツク
盞カむラルネマチツク盞、ネマチツク盞、等
方盞からの埐冷℃〜10℃時間による降枩
過皋でSmAスメクテむツク盞に盞転移さ
れ、さらに埐冷による降枩過皋でカむラルスメク
テむツク盞に盞転移されるこずによ぀お圢成され
るか、又はSmAを経ずにコレステリツク盞など
からカむラルスメクテむツク盞に盞転移させお圢
成されるこずができる。 本発明で重芁な点は、埐冷による降枩過皋で前
述の液晶を甚いた時に、モノドメむンのスメクテ
むツク盞を圢成するこずができるこずである。 本発明で甚いる液晶組成物ずしおは、降枩過皋
においお等方盞−コレステリツク盞−SmA−カ
むラルスメクテむツク盞、等方盞−コレステリツ
ク盞−カむラルスメクテむツク盞あるいは等方盞
−SmA−カむラルスメクテむツク盞ず盞転移さ
せる組成分ずするこずができる。 第図は、本発明の液晶玠子の別の具䜓䟋を衚
わしおいる。第図で瀺す液晶玠子は、䞀察の基
板ずの間に耇数のスペヌサ郚材
が配眮されおいる。このスペヌサ郚材
は、䟋えば配向制埡膜が蚭けられおいる
基板の䞊にSiO、SiO2、Al2O3、TiO2な
どの無機化合物あるいはポリビニルアルコヌル、
ポリむミド、ポリアミドむミド、ポリ゚ステルむ
ミド、ポリパラキシリレン、ポリ゚ステル、ポリ
カヌボネヌト、ポリビニルアセタヌル、ポリ塩化
ビニル、ポリ酢酞ビニル、ポリアミド、ポリスチ
レン、セルロヌス暹脂、メラミン暹脂、ナリダ暹
脂、アクリル暹脂やフオトレゞスト暹脂などの暹
脂類を適圓な方法で被膜圢成した埌に、所定の䜍
眮にスペヌサ郚材が配眮される様に゚ツチ
ングするこずによ぀お埗るこずができる。 この様なセル構造䜓は、基板ず
の䞡偎にはクロスニコル状態又はパラレ
ルニコル状態ずした偏光子ずがそれ
ぞれ配眮されお、電極ずの間に
電圧を印加した時に光孊倉調を生じるこずにな
る。 実斜䟋 以䞋、本発明を実斜䟋に埓぀お説明する。 実斜䟋  ピツチ100Όで幅62.5Όのストラむプ状の
ITO膜を電極ずしお蚭けた正方圢状ガラス基板を
甚意し、これの電極ずなるITO膜が蚭けられいる
偎を䞋向きにしお第図に瀺す斜め蒞着装眮にセ
ツトし、次いでモリブデン補る぀が内にSiO2の
結晶をセツトした。しかる埌に蒞着装眮内を
10-5Torr皋床の真空状態ずしおから、所定の方
法でガラス基板䞊にSiO2を斜め蒞着し、800Åの
斜め蒞着膜を圢成した電極板。 䞀方、同様のストラむプ状のITO膜が圢成され
たガラス基板䞊にポリむミド圢成溶液日立化成
工業(æ ª)補の「PIQ」䞍揮発分濃床14.5wtを
スピナヌ塗垃機で塗垃し、120℃で30分間加熱し
た埌、200℃で60分さらに350℃で30分間加熱を行
な぀お800Åの被膜を圢成した電極液。 次いで電極板の呚蟺郚に泚入口ずなる個所を
陀いお熱硬化型゚ポキシ接着剀をスクリヌン印刷
法によ぀お塗垃した埌に、電極板ず電極板の
ストラむプ状パタヌン電極が盎亀する様に重ね合
せ、枚の電極板の間隔をポリむミドスペヌサで
2Όに保持した。 こうしお䜜成したセル内に等方盞ずな぀おいる
前述の−メチルブチルオキシプニル−−
オクチルオキシプニルピラゞン−−カヌ
ボネヌトを泚入口から泚入し、その泚入口を封口
した。このセルを埐冷によ぀お降枩させ、枩床を
125℃で維持させた状態で、䞀察の偏光子をクロ
スニコル状態で蚭けおから顕埮鏡芳察したずこ
ろ、非らせん構造を採り、配向欠陥のないモノド
メむンのSmC*が圢成されおいるこずが刀明し
た。又、125℃においお電界応答を枬定したずこ
ろ50Vにおsec以䞋の応答が埗られた。たた
40Vの盎流電界を10sec以䞊印加しおも反転し
ないこずからすぐれた閟倀特性を持぀こずもわか
぀た。 実斜䟋  ピツチ100Όで幅62.5Όのストラむプ状の
ITO電極を蚭けおある正方圢状ガラス基板を枚
甚意し、それぞれの基板䞊にポリむミド圢成溶液
実斜䟋ず同様のものをスピンナヌ塗垃機で
塗垃し、120℃で30分間加熱をした埌、200℃で60
分さらに350℃で30分間加熱を行な぀お800Åのポ
リむミド膜を圢成した。 この枚の基板䞊に圢成したポリむミド膜に、
それぞれ重ねた時にラビング方向が平行ずなり、
䞔぀ストラむプ状ITO電極が互に盎亀する様にし
おビロヌドによるラビング凊理を斜した。 次いで、互いにラビング方向が平行ずなる様に
枚の基板を重ね合せ、䞀方の基板の呚蟺郚に泚
入口ずなる個所を陀いお熱硬化型゚ポキシ接着剀
をスクリヌン印刷法によ぀お塗垃した埌に、枚
の基板を重ね合せ、枚の基板の間隔をポリむミ
ドスペヌサで2Όに保持した。 こうしお䜜成したセル内に等方盞ずな぀おいる
䞋蚘液晶組成物20℃〜78℃でSmC*を瀺した
を泚入口から泚入し、その泚入口を封口した。こ
のセルを埐冷によ぀お降枩させ、枩床を40℃で維
持させた状態で、䞀察の偏光子をクロスニコル状
態で蚭けおから、顕埮鏡芳察したずころ、配向欠
陥のない非らせん構造を採り、モノドメむンの
SmC*が圢成されおいるこずが刀明した。 又、電界応答をしらべたずころ20Vでsec
以䞋であり良奜なコントラストが埗られた。 実斜䟋  光孊掻性基を構造䞊含たないがSmC盞を瀺す
本発明のピラゞン化合物ずコレステリツク盞のみ
を瀺す液晶性化合物を䞋蚘に瀺す組成で混合した
ずころ液晶組成物、112〜171℃でSmC*盾
を瀺した。 この液晶組成物を実斜䟋で甚いた組成物
に代えたほかは、実斜䟋ず同様の方法で匷誘電
性液晶玠子を䜜成した。 この匷誘電性液晶玠子を偏光顕埮鏡で芳察した
ずころ、配向欠陥を生じおいない非らせん構造の
モノドメむンが確認できた。 又、164℃で応答をしらべたずころ10Vで10
sec以䞋ず応答速床が速く良奜なコントラストが
埗られた。 実斜䟋  前蚘実斜䟋の液晶玠子を䜜成した際に甚いた
液晶組成物に代えお、10℃〜55℃でSmC*ずな
る䞋蚘液晶組成物を甚いた他は、実斜䟋ず同
様の方法で匷誘電性液晶玠子を䜜成した。 この匷誘電性液晶玠子を偏光顕埮鏡で芳察した
ずころ、配向欠陥を生じおいない非らせん構造の
モノドメむンが確認できた。 又、この匷誘電性液晶玠子の電界応答をしらべ
たずころ20Vでsec以䞋ず高速で応答しコン
トラストも良奜であ぀た。 発明の効果 前蚘した様に、本発明によれば前述した特定の
液晶を甚いるこずによ぀お、配向欠陥の生じおい
ないスメクテむツク盞を圢成するこずができ、特
に配向欠陥のない非らせん構造の匷誘電性液晶盞
を圢成するこずができる。
【図面の簡単な説明】
第図は、カむラルスメクテむツク液晶を甚い
た液晶玠子を暡匏的に瀺す斜芖図である。第図
は、同液晶玠子の双安定性を暡匏的に瀺す斜芖図
である。第図は、本発明の液晶玠子を衚わす
平面図で、第図はその−A′断面図である。
第図は、本発明の液晶玠子の別の具䜓什を衚わ
す断面図である。第図は、本発明の液晶玠子を
䜜成する際に甚いる斜め蒞着装眮を暡匏的に衚わ
す断面図である。

Claims (1)

  1. 【特蚱請求の範囲】  基板の投圱成分においお互いに平行な䞀方向
    の配向凊理を斜したポリむミド膜、ポリ゚ステル
    むミド膜、ポリアミドむミド膜、ポリアミド膜又
    は硅玠酞化物膜を蚭けた䞀察の基板ず、䞋蚘䞀般
    匏で衚わされる液晶性化合物を含有したカ
    むラルスメクテむツク液晶であ぀お、カむラルス
    メクテむツク盞でらせんの圢成を抑制しうる間隔
    に蚭定した前蚘䞀察の基板の間に配眮させ、䞔぀
    スメクテむツク盞より高枩偎の盞から降枩させる
    こずによりカむラルスメクテむツク盞ぞ盞転移さ
    せお、無電界時の぀の異なる安定配向状態のい
    ずれか぀の状態に配向させたカむラルスメクテ
    むツク液晶ず、基板面に垂盎で、前蚘぀の異な
    る安定配向状態の぀の状態から他の぀の状態
    に転移させるのに十分な匷床の電界を印加する手
    段ずを有するこずを特城ずするカむラルスメクテ
    むツク液晶玠子。 䞀般匏 䞊蚘䞀般匏䞭は炭玠原子数〜18のアルキル
    基もしくはアルコキシ基であり、は又はで
    あり、のずきR′は炭玠原子数〜18のア
    ルキル基であり、のずきR′は炭玠原子数
    〜18のアルキル基もしくはアルコキシ基を瀺
    す
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