JPS6210185A - 液晶混合物および液晶素子 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電気光学変調を行うところの液晶素子に関し
、詳しくは液晶表示素子や液晶シャッター等に用いられ
る液晶及びこの液晶を用いた液晶素子に関するものであ
る。

［開示の概要］ 木明細書及び図面は、電気光学変調を行うところの液晶
素子において、光学活性基を有する化合物を少なくとも
１つ含有し、かつネマチック相もしくはコレステリック
相を有する液晶組成物に、強誘電性化合物を添加するこ
とにより、液晶内の自発分極を発生させ、高速応答性を
向トさせる技術を開示するものである。

［従来の効果」 従来、液晶のｉ［気先学効果を利用した光変調方法とし
ては、エム、シャツ）　　ＣＭ、　５ｃｈａｄｔ）とタ
ブリュー、ヘルフリッヒ　（Ｗ、　Ｈｅ１ｆｒｉｃｈＪ
著゛′アプライド・フィジックス・レターズ“　（”Ａ
ｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ″）第１
８巻、第１２７頁（１９７１年）に示された捩れネマチ
ック（ＴＮ）効果を利用するもの、ジー、エンチ、バイ
ルマイヤー　（Ｇ、　Ｈ。

Ｈｅｉｌｍｅｉｅｒ）とエル、ニー、ザノ、：、　−（
Ｌ、　Ａ。

Ｚａｎｏｎｉ）　著”アプライド・フィジックス・レタ
ーズ”　　”Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔ
ｔｅｒｓ”）　第１３巻、第８１頁（１９６８年）に示
された、ゲスト・ホスト（ＧＨ）効果を利用するもの、
エム、エフ。シーケル（Ｍ、　Ｆ、　５ｃｈｉｅｋｅｌ
）とケー、ファーレンション（Ｋ、　Ｆａｈｒｅｎｃｈ
ｏｎ）著゛°アプライド・フィジックス°レターズ″（
Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｅｔｅｒｓ″）
第１９巻、第３９１頁（１９７１年）に示された複屈折
制御（ＥＣＢ）効果を利用するもの、ジェイ、ジェイ。

ウィソキー　（Ｊ、　Ｊ、　Ｗｙｓｏｋｉ）　　、ニー
、アタムス（Ａ、　Ａｄａｌ！ｌｓ）とタブリュー、ハ
ース　（Ｗ、　Ｈａａｓ）著゛°フィジックス・レビュ
ー・レターズ″（Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｒｅｖｉｅｗ　Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ”）第２０巻、第１０２４頁（１９Ｅｉ８年
〕に示された相転移（ｐｃ）効果を利用するもの、ジー
、エッチ、バイルマイヤー　（［、）］。

Ｈｅ、ｉｌａ＋ｅｉｅｒ）　、　ｘル、ニー、ザノ：−
（Ｌ、　Ａ。

Ｚａｎｏｎｉ）とエル、ニー、バー）　７　　（Ｌ、　
Ａ。

Ｂａｒｔｏｎ）著°“プロシーディング、アイ・イー・
イー・イー　（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ、　ＩＥＥＥ）第
５６巻、第１１６２頁（１９１３８年）に示された動的
散乱（Ｏ９）効果を利用するもの等が知られている。

［発明が解決しようとする問題点コ 前記の諸方法のうち、ＴＮ効果、ＧＨ効果、ＥＣＢ効果
、−ｐｃ効果は液晶の誘電率異方性に基づぎ電界印加に
よって生じる誘起双極ｆモーメントと、印加電界との相
互作用によって発生する誘電的トルクによって、液晶分
子の配列を変更させるものであるが、通常実施可能な印
加電界においては誘起双極Ｆモーメントは小さいため、
十分な高速応答性を得ることは困難である。また、ＯＳ
効果は誘電率異方性および主導度異方性の両方から発生
する誘電的トルクおよび電導的トルクによって液晶分子
の配列を変更させるものであるが、電流量を増加するこ
とによって電導的トルクを増加させることは、液晶素子
の劣化を促進するため困難でありト分な高速応答性を有
した液晶素子を得ることは出来ない。

本発明の目的は、液晶内に自発分極を発生させることに
より、高速応答性を有する液晶及び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Ｌ段」及び［作用］木発明者
は、液晶内における自発分極を発生させるべく、液晶化
合物の改良を行った結果、液晶組成物中に添加した少量
の強誘電性化合物によって液晶内に自発分極が発生し、
高速応答性に優れた液晶化合物となることを見い出した
。すなわち本発明は、光学活性基を有する化合物を少な
くとも１つ含有し、かつネマチック相もしくはコレステ
リック相を有する液晶組成物に、強誘電性化合物を添加
することを特徴とする液晶混合物、及びこの液晶混合物
を一対の電８ｉ基板間に月入して成る液晶素Ｆである。

本発明に使用する光学活性基を有するコレステリック液
晶としては、表−１に示すようなものを使用することが
できる。

表−１ （Ａ）コレステリルプロピオネート （Ｂ）コレステリルノナネート ＣＧ）コレステリルパルミテート （Ｄ）コレステリルノナネート ４−　（２″−メチルブチル）−４’−シアノビフェニ
ル）ｆｆｉ八　　　コレステリック相 −シアノビフェニル ブチルベンゾイルオキシ）ペンンエート７２．６°Ｇ　
　　　　　　　　１５４．３”Ｃ結晶□コレステリック
相□笠吉相 −（２−メチルブチル）アニリン コレスアリック４１１１ −へキシルオキシアンベンゼン 一４′−デシロキシヘンゾエート 結晶□ｃｈ、□笠方相 また吉相常のネマチック液晶に表−１で示したコレステ
リック液晶や、光学活性化合物を添加することによって
得られる液晶組成物も使用することが出来る。一方、光
学活性基を含む化合物により生じるらせん構造のまき方
向が、逆である物質を混合することによって生じるネマ
チッ°り相においても自発分極を発生させる。ことは可
能である。

また１本発明で用いられる強誘電性化合物としては、ｏ
　−）　シ、　ル塩（ＮａＫ（Ｃ：ｎＨ４０６）・４Ｈ
２０）　、ニオブ酸鉛カリウム　（Ｐｂ２ＫＮｂ５０＋
５）　３を挙げることができる。

［実施例］ 以下、実施例と共に説明する。

厚さ０．５５ｍのガラス基板」二に酸化インジウムを主
成分とする透明電極を形成し、さらにその］二にレシチ
ンを塗２＋１シた。この２枚のガラス基板を透明電極が
向い合うように重ね合せ、厚みが２川ｍとなるようにシ
ーリングし、セル容器とした。

実施例１ 光学活性４′−へブチル−４−α−ブトキシブロノ々ノ
イルオキシアンベンゼン１０　ｗ　’ｔ％、４′−ブチ
ル−４−メトキシアンキシベンゼン５０ｗｔ％、（２−
シアノ−２−ヘフチルフェニル）ヘンチルビフェニルカ
ルボン オブ酸鉛カリウムを、液晶組成物に対して１ｗｔ％添加
した液晶を用意し、前述のセル容器に封入した。

このようにして得られた液晶セルを用いて、クロスニコ
ルにてＩＯＶの電圧を印加したところ、約２　ｔｔｒｓ
ｅｃで応答した。

また、三角波印加による分極反転電流より自発分極を測
定したところ１　ｎ０１ｃｍ７であった・比較例 前記実施例と同様にして、ニオブ酸鉛カリウムを添加せ
ずに作製した液晶素子を、クロスニコルにてＩＯＶの電
圧を印加したところ約１０ｍｓｅｃで応答した。また、
自発分極は測定できなかった。

本発明で用いられる強誘電性化合物は、いずれせも施光
性を有するものであり、実際に使用する場合には、０．
００５〜１０μｍの大きさに粉砕し、より好ましくは０
．０１〜５ｇｍの大きさに粉砕し、液晶組成物に混合す
る。この場合、混合する強誘電性化合物は液晶混合物全
体では０．０１〜１０ｗｔ％が好ましく、より好ましく
は０．１〜５ｗｔ％の範囲である。

［発明の効果］ 以北説明したように、本発明は光学活性基を有する液晶
組成物へ、強誘電体を添加することにより、液晶内に自
発分極を発生させるようにしたものである。したがって
、従来、誘起双極子モーメントにより応答していたもの
に、自発分極による効果が付加されるため、より一層の
高速応答が可能な液晶及び液晶素子を得ることができる
。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）光学活性基を有する化合物を少なくとも１つ含有
   し、ネマチック相もしくはコレステリック相を有する液
   晶組成物に、強誘電性化合物を添加することを特徴とす
   る液晶混合物。
2. （２）前記強誘電性化合物が旋光性を有する特許請求の
   範囲第１項記載の液晶混合物。
3. （３）前記液晶混合物において強誘電性化合物を０．０
   １〜１０ｗｔ％含有する特許請求の範囲第１項記載の液
   晶混合物。
4. （４）一対の電極基板間に液晶混合物を封入したセル構
   造において前記液晶混合物が光学活性基を有する化合物
   を少なくとも１つ含有し、かつネマチック相もしくはコ
   レステリック相を有する液晶組成物に、強誘電性化合物
   を混合していることを特徴とする液晶素子。
5. （５）前記強誘電性化合物が旋光性を有する特許請求の
   範囲第４項記載の液晶素子。
6. （６）前記液晶混合物において強誘電性化合物を０．０
   １〜１０ｗｔ％含有する特許請求の範囲第４項記載の液
   晶素子。