JPH06228560A - 電傾効果を有するスメクチックａ液晶組成物 - Google Patents
電傾効果を有するスメクチックａ液晶組成物Info
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- JPH06228560A JPH06228560A JP5034416A JP3441693A JPH06228560A JP H06228560 A JPH06228560 A JP H06228560A JP 5034416 A JP5034416 A JP 5034416A JP 3441693 A JP3441693 A JP 3441693A JP H06228560 A JPH06228560 A JP H06228560A
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- Liquid Crystal Substances (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 室温でスメクチックＡ相を示し、電界印加に
より誘起される傾き角が１５゜以上であるスメクチック
Ａ液晶およびコントラストの良い電傾効果方式の光スイ
ッチング素子を提供する。 【構成】 一般式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）の
それぞれで表される少なくとも一つの化合物をそれぞ
れ、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤ成分とし、各成分の合計重量に対
して、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤ成分をそれぞれ３０〜５０％、
１５〜３０％、１５〜４０％および１０〜３０％含有
し、電界印加により誘起される傾き角が１５゜以上ある
スメクチックＡ液晶組成物、および該組成物を使用する
光スイッチング素子。 【化１】 式中、Ｒ1乃至Ｒ8、六員環Ａ及びＢ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ及
びｍは明細書に記載の意味を持つ。 【効果】 液晶組成物は室温において大きな傾き角を誘
起されるので、これを用いる電傾効果型素子は光学応答
のコントラストが高い。
より誘起される傾き角が１５゜以上であるスメクチック
Ａ液晶およびコントラストの良い電傾効果方式の光スイ
ッチング素子を提供する。 【構成】 一般式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）の
それぞれで表される少なくとも一つの化合物をそれぞ
れ、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤ成分とし、各成分の合計重量に対
して、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤ成分をそれぞれ３０〜５０％、
１５〜３０％、１５〜４０％および１０〜３０％含有
し、電界印加により誘起される傾き角が１５゜以上ある
スメクチックＡ液晶組成物、および該組成物を使用する
光スイッチング素子。 【化１】 式中、Ｒ1乃至Ｒ8、六員環Ａ及びＢ、Ｗ、Ｘ、Ｙ、Ｚ及
びｍは明細書に記載の意味を持つ。 【効果】 液晶組成物は室温において大きな傾き角を誘
起されるので、これを用いる電傾効果型素子は光学応答
のコントラストが高い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶組成物に関し、さら
に詳しくは電傾効果を有するスメクチックＡ液晶組成物
および該組成物を用いる光スイッチング素子にに関す
る。
に詳しくは電傾効果を有するスメクチックＡ液晶組成物
および該組成物を用いる光スイッチング素子にに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】電傾効果（以下ＥＣＥと略記することが
ある）は、初め、Ｓ．ＧａｒｏｆｆとＲ．Ｂ．Ｍｅｙｅ
ｒによって研究された。（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉ
ｅｗＬｅｔｔｅｒｓ ３８， ８４５ （１９７７）、
および ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗ Ａ１９， ３
３８ （１９７９）を参照）電傾効果はカイラル液晶化
合物、またはカイラル化合物を含む液晶混合物が示すス
メクチック液晶相の中で、液晶分子のディレクターが層
の法線に対して平行なスメクチック相に見られる。かか
るスメクチック相は一般的にはスメクチックＡ相であ
る。このようなスメクチックＡ相に外部から電界を印加
すると、液晶分子のディレクターが層の法線方向から傾
く。この現象が電傾効果と呼ばれる。この電傾効果を表
示素子に応用した液晶素子をＧ．Ａｎｄｅｒｓｏｎ等が
報告している。（Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ．
５１， ６４０（１９８７）およびＥＰ−０ ２６３
２２５を参照）
ある）は、初め、Ｓ．ＧａｒｏｆｆとＲ．Ｂ．Ｍｅｙｅ
ｒによって研究された。（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｖｉ
ｅｗＬｅｔｔｅｒｓ ３８， ８４５ （１９７７）、
および ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗ Ａ１９， ３
３８ （１９７９）を参照）電傾効果はカイラル液晶化
合物、またはカイラル化合物を含む液晶混合物が示すス
メクチック液晶相の中で、液晶分子のディレクターが層
の法線に対して平行なスメクチック相に見られる。かか
るスメクチック相は一般的にはスメクチックＡ相であ
る。このようなスメクチックＡ相に外部から電界を印加
すると、液晶分子のディレクターが層の法線方向から傾
く。この現象が電傾効果と呼ばれる。この電傾効果を表
示素子に応用した液晶素子をＧ．Ａｎｄｅｒｓｏｎ等が
報告している。（Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ．
５１， ６４０（１９８７）およびＥＰ−０ ２６３
２２５を参照）
【０００３】ＥＣＥの見られる化合物に付いては、Ｎｉ
ｓｈｉｙａｍａ等（Ｊａｐ． Ｊ．Ａｐｐｌ． Ｐｈｙ
ｓ． ２６， １７８７（１９８７）参照）およびＣ
ｈ．Ｂａｈｒ と Ｈｅｐｐｋｅ（Ｌｉｑ． Ｃｒｙｓ
ｔ． ２， ８２５（１９８７）参照）によって報告さ
れており、ＥＣＥの見られる液晶混合物に関しては、特
開昭６４−９２８６および特開平２−５０４４３３に開
示がある。しかし、これらの中に、室温でＥＣＥを示す
ものは殆ど無い。例えば、特開平２−５０４３３の実施
例３の記載によれば室温でＥＣＥが得られているもの
の、２０℃で誘起される傾き角は印加電界が５Ｖ／μｍ
の時に２゜であり、電界が２５Ｖ／μｍの時に９゜であ
る。傾き角は一般に温度が高いほど小さい傾向があるた
め２５℃ではさらに小さいことが予想される。ＥＣＥを
利用する表示素子はクロスニコル下では傾き角が４５°
の時に透過光量が多くなり、コントラストが良い。実用
的なＥＣＥモードの表示素子に使用するには室温におけ
る傾き角が少なくとも１０°は必要であり、１５°以上
あることが望ましい。
ｓｈｉｙａｍａ等（Ｊａｐ． Ｊ．Ａｐｐｌ． Ｐｈｙ
ｓ． ２６， １７８７（１９８７）参照）およびＣ
ｈ．Ｂａｈｒ と Ｈｅｐｐｋｅ（Ｌｉｑ． Ｃｒｙｓ
ｔ． ２， ８２５（１９８７）参照）によって報告さ
れており、ＥＣＥの見られる液晶混合物に関しては、特
開昭６４−９２８６および特開平２−５０４４３３に開
示がある。しかし、これらの中に、室温でＥＣＥを示す
ものは殆ど無い。例えば、特開平２−５０４３３の実施
例３の記載によれば室温でＥＣＥが得られているもの
の、２０℃で誘起される傾き角は印加電界が５Ｖ／μｍ
の時に２゜であり、電界が２５Ｖ／μｍの時に９゜であ
る。傾き角は一般に温度が高いほど小さい傾向があるた
め２５℃ではさらに小さいことが予想される。ＥＣＥを
利用する表示素子はクロスニコル下では傾き角が４５°
の時に透過光量が多くなり、コントラストが良い。実用
的なＥＣＥモードの表示素子に使用するには室温におけ
る傾き角が少なくとも１０°は必要であり、１５°以上
あることが望ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、本発
明の第一の目的は室温でスメクチックＡ相を示し、か
つ、電界の印加によって誘起される傾き角が１５°以上
あるスメクチックＡ液晶組成物を提供することにあり、
第二の目的はコントラストのよいＥＣＥ方式の光スイッ
チング素子を提供することにある。
明の第一の目的は室温でスメクチックＡ相を示し、か
つ、電界の印加によって誘起される傾き角が１５°以上
あるスメクチックＡ液晶組成物を提供することにあり、
第二の目的はコントラストのよいＥＣＥ方式の光スイッ
チング素子を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の目的は
は、以下の第（１）項ににより達成される。この発明の
態様を、以下の第（２）項ないし第（４）項に示す。本
発明の第二の目的は後期の第（５）項により達成され
る。 （１） 後記するＡ、Ｂ、ＣおよびＤの成分を含有し、
各成分の混合割合がそれらの合計重量に対してそれぞ
れ、Ａ成分が３０〜５０％、Ｂ成分が１５〜３０％、Ｃ
成分が１５〜４０％、Ｄ成分が１０〜３０％であり、か
つ、電界の印加によって誘起される液晶分子の傾き角が
室温で１５゜以上ある、電傾効果を有するスメクチック
Ａ液晶組成物。但し、Ａ成分は一般式（Ａ）で表される
少なくとも一つの化合物であり、Ｂ成分は一般式（Ｂ）
で表される少なくとも一つの光学活性化合物であり、Ｃ
成分は一般式（Ｃ）で表される少なくとも一つの光学活
性化合物であり、Ｄ成分は一般式（Ｄ）で表される少な
くとも一つの光学活性化合物である。
は、以下の第（１）項ににより達成される。この発明の
態様を、以下の第（２）項ないし第（４）項に示す。本
発明の第二の目的は後期の第（５）項により達成され
る。 （１） 後記するＡ、Ｂ、ＣおよびＤの成分を含有し、
各成分の混合割合がそれらの合計重量に対してそれぞ
れ、Ａ成分が３０〜５０％、Ｂ成分が１５〜３０％、Ｃ
成分が１５〜４０％、Ｄ成分が１０〜３０％であり、か
つ、電界の印加によって誘起される液晶分子の傾き角が
室温で１５゜以上ある、電傾効果を有するスメクチック
Ａ液晶組成物。但し、Ａ成分は一般式（Ａ）で表される
少なくとも一つの化合物であり、Ｂ成分は一般式（Ｂ）
で表される少なくとも一つの光学活性化合物であり、Ｃ
成分は一般式（Ｃ）で表される少なくとも一つの光学活
性化合物であり、Ｄ成分は一般式（Ｄ）で表される少な
くとも一つの光学活性化合物である。
【０００６】
【化５】
【０００７】式（Ｉ）においてＲ1、およびＲ2はそれぞ
れ独立に炭素数１〜１８のアルキル基を示し、Ｒ3、
Ｒ5、およびＲ7はそれぞれ独立に炭素数１〜１８のアル
キル基またはアルコキシ基を示し、Ｒ4、Ｒ6およびＲ8
はそれぞれ独立に炭素数２〜１８のアルキル基または炭
素数１〜１８のアルコキシ基を示し、六員環ＡおよびＢ
は、１，４−フェニレン、ピリジン−２、５−ジイルま
たはピリミジン−２，５−ジイルを示し、Ｘは単結合、
−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＨ2−または−ＣＨ2Ｏ
−を示し、ＹおよびＷはそれぞれ独立にＨまたはＦを示
し、Ｚは−ＣＨ3または−ＣＦ3を示し、ｍは０または１
を示す。
れ独立に炭素数１〜１８のアルキル基を示し、Ｒ3、
Ｒ5、およびＲ7はそれぞれ独立に炭素数１〜１８のアル
キル基またはアルコキシ基を示し、Ｒ4、Ｒ6およびＲ8
はそれぞれ独立に炭素数２〜１８のアルキル基または炭
素数１〜１８のアルコキシ基を示し、六員環ＡおよびＢ
は、１，４−フェニレン、ピリジン−２、５−ジイルま
たはピリミジン−２，５−ジイルを示し、Ｘは単結合、
−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＯＣＨ2−または−ＣＨ2Ｏ
−を示し、ＹおよびＷはそれぞれ独立にＨまたはＦを示
し、Ｚは−ＣＨ3または−ＣＦ3を示し、ｍは０または１
を示す。
【０００８】（２） 前記の第（１）項において、Ｂ成
分が後記の一般式（Ｂ−Ｉ）または（Ｂ−II）で表され
る光学活性化合物から選ばれた少なくとも一つの化合物
であるスメクチックＡ液晶組成物。
分が後記の一般式（Ｂ−Ｉ）または（Ｂ−II）で表され
る光学活性化合物から選ばれた少なくとも一つの化合物
であるスメクチックＡ液晶組成物。
【０００９】
【化６】
【００１０】式（Ｂ−Ｉ）および（Ｂ−II）において、
Ｒ3およびＲ4はそれぞれ前記した意味を持つ。
Ｒ3およびＲ4はそれぞれ前記した意味を持つ。
【００１１】（３） 前記の第（１）項または第（２）
項において、Ｃ成分が後記の一般式（Ｃ−Ｉ）または
（Ｃ−II）で表される光学活性化合物から選ばれた少な
くとも一つの化合物であるスメクチックＡ液晶組成物。
項において、Ｃ成分が後記の一般式（Ｃ−Ｉ）または
（Ｃ−II）で表される光学活性化合物から選ばれた少な
くとも一つの化合物であるスメクチックＡ液晶組成物。
【００１２】
【化７】
【００１３】式（Ｃ−Ｉ）および（Ｃ−II）において、
Ｒ5およびＲ6はそれぞれ前記した意味を持つ。 （４） 前記の第（１）項ないし第（３）項のいずれか
一項において、Ｄ成分が式（Ｄ−Ｉ）で表される光学活
性化合物から選ばれた少なくとも一つの化合物であるス
メクチックＡ液晶組成物。
Ｒ5およびＲ6はそれぞれ前記した意味を持つ。 （４） 前記の第（１）項ないし第（３）項のいずれか
一項において、Ｄ成分が式（Ｄ−Ｉ）で表される光学活
性化合物から選ばれた少なくとも一つの化合物であるス
メクチックＡ液晶組成物。
【００１４】
【化８】
【００１５】式（Ｄ−Ｉ）においてＲ7およびＲ8はそれ
ぞれ前記した意味を持つ。 （５） 前記の第（１）項ないし第（４）項のいずれか
一項に記載のスメクチックＡ液晶組成物を用いることを
特徴とする光スイッチング素子。
ぞれ前記した意味を持つ。 （５） 前記の第（１）項ないし第（４）項のいずれか
一項に記載のスメクチックＡ液晶組成物を用いることを
特徴とする光スイッチング素子。
【００１６】本発明におけるＡ成分の化合物ははアキラ
ルな化合物であり、比較的高い温度領域でスメクチック
Ａ相（以下ＳＡ相と略記することがある）を示す物が好
ましく用いられる。Ａ成分は本発明においてスメクチッ
クＡ相を発現させるための主要成分である。例えば、以
下の式で表される化合物（Ａ−１）の相転移温度は、
ルな化合物であり、比較的高い温度領域でスメクチック
Ａ相（以下ＳＡ相と略記することがある）を示す物が好
ましく用いられる。Ａ成分は本発明においてスメクチッ
クＡ相を発現させるための主要成分である。例えば、以
下の式で表される化合物（Ａ−１）の相転移温度は、
【００１７】
【化９】 Ｃｒ ２７ ＳＣ ６７．５ ＳＡ ８４．２ Ｉ であり、ここでＩ、ＳＣ、およびＣｒはそれぞれ等方性
液体相、スメクチックＣ相および結晶相を意味し、数字
はセルシウス温度を示す。上記および後記の相転移温度
は本明細書に特に断らないかぎり、すべて昇温過程で測
定した値である。Ａ成分として好ましい化合物としては
式（Ｉ）でＲ1が炭素数６〜１４の直鎖のアルキル基で
ある物があげられ、また、該式でＲ2が炭素数７〜１５
の直鎖のアルキルである物が好ましい。
液体相、スメクチックＣ相および結晶相を意味し、数字
はセルシウス温度を示す。上記および後記の相転移温度
は本明細書に特に断らないかぎり、すべて昇温過程で測
定した値である。Ａ成分として好ましい化合物としては
式（Ｉ）でＲ1が炭素数６〜１４の直鎖のアルキル基で
ある物があげられ、また、該式でＲ2が炭素数７〜１５
の直鎖のアルキルである物が好ましい。
【００１８】本発明においてＡ成分としてさらに好まし
い化合物を表１に示す。
い化合物を表１に示す。
【表１】
【００１９】本発明においては、Ａ成分として少なくと
も二つの化合物を用いることが好ましく、３個以上の化
合物を混合してＡ成分とすることが、得られる組成物の
融点を低下するという点でより好ましい。本発明におい
てはＡ成分の混合割合はＡ、Ｂ、ＣおよびＤ成分の合計
重量に対して３０〜５０％である。Ａ成分の割合が３０
％未満では得られるＳＡ相の温度領域が極めて狭くなっ
たり、室温を含まない領域にＳＡ相が発現したりするこ
とがあるので不適当である。Ａ成分が５０％を越える
と、得られる組成物中のカイラルな成分の混合割合が相
対的に小さくなり、傾き角を大きくできないことがある
ので不適当である。Ａ成分の混合割合としては、３０〜
４５％であることがより好ましく、３０〜４０％である
ことがさらに好ましい。
も二つの化合物を用いることが好ましく、３個以上の化
合物を混合してＡ成分とすることが、得られる組成物の
融点を低下するという点でより好ましい。本発明におい
てはＡ成分の混合割合はＡ、Ｂ、ＣおよびＤ成分の合計
重量に対して３０〜５０％である。Ａ成分の割合が３０
％未満では得られるＳＡ相の温度領域が極めて狭くなっ
たり、室温を含まない領域にＳＡ相が発現したりするこ
とがあるので不適当である。Ａ成分が５０％を越える
と、得られる組成物中のカイラルな成分の混合割合が相
対的に小さくなり、傾き角を大きくできないことがある
ので不適当である。Ａ成分の混合割合としては、３０〜
４５％であることがより好ましく、３０〜４０％である
ことがさらに好ましい。
【００２０】本発明のＢ成分としては、式（Ｂ）で六員
環Ａが１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル
またはピリミジン−２，５−ジイルである物が好まし
く、Ｘが単結合または−ＯＣＨ2−である物が好まし
い。これらの化合物の中では、式（Ｂ−Ｉ）または式
（Ｂ−II）においてＲ3が炭素数５〜１２のアルキル基
またはアルコキシ基である化合物、またＲ4が炭素数２
〜１０の直鎖のアルキル基である化合物が好ましい。こ
れらの式でＲ3が炭素数６〜８の直鎖のアルキル基であ
る化合物およびＲ4が炭素数４〜８の直鎖のアルキル基
である化合物がＢ成分として好ましく用いられる。Ｂ成
分として好ましい化合物を表２および表３に示す。
環Ａが１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル
またはピリミジン−２，５−ジイルである物が好まし
く、Ｘが単結合または−ＯＣＨ2−である物が好まし
い。これらの化合物の中では、式（Ｂ−Ｉ）または式
（Ｂ−II）においてＲ3が炭素数５〜１２のアルキル基
またはアルコキシ基である化合物、またＲ4が炭素数２
〜１０の直鎖のアルキル基である化合物が好ましい。こ
れらの式でＲ3が炭素数６〜８の直鎖のアルキル基であ
る化合物およびＲ4が炭素数４〜８の直鎖のアルキル基
である化合物がＢ成分として好ましく用いられる。Ｂ成
分として好ましい化合物を表２および表３に示す。
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】本発明におけるＢ成分の混合割合は各成分
の合計重量に対して１５〜３０％であり、より好ましく
は１５〜２５％である。Ｂ成分の混合割合が１５％未満
では、得られる組成物のＳＡ相領域が室温を含む温度領
域にまで拡張できないことがあるので好ましくない。Ｂ
成分の化合物は以下に例示されるように、ＳＡ相を比較
的高温度域に示す物が多いが、これをＡ成分と組み合わ
せた場合に、得られる混合物のスメクチックＡ相の下限
温度を下げる働きをする成分である。
の合計重量に対して１５〜３０％であり、より好ましく
は１５〜２５％である。Ｂ成分の混合割合が１５％未満
では、得られる組成物のＳＡ相領域が室温を含む温度領
域にまで拡張できないことがあるので好ましくない。Ｂ
成分の化合物は以下に例示されるように、ＳＡ相を比較
的高温度域に示す物が多いが、これをＡ成分と組み合わ
せた場合に、得られる混合物のスメクチックＡ相の下限
温度を下げる働きをする成分である。
【００２４】
【化１０】 Cr 57 SH＊ 79.0 SCA＊ 99.2 SC＊ 94.0 SA 118.5 I ここで、ＳＨ＊、ＳＣＡ＊およびＳＣ＊はそれぞれカイ
ラルスメクチックＨ相、カイラルスメクチックＣ相の反
強誘電相およびカイラルスメクチックＣ相を表し、数字
はセルシウス温度による相転移温度を意味する。
ラルスメクチックＨ相、カイラルスメクチックＣ相の反
強誘電相およびカイラルスメクチックＣ相を表し、数字
はセルシウス温度による相転移温度を意味する。
【００２５】式（Ｃ）で示されるＣ成分の化合物の中に
はそれ自身でＳＣ＊相を有する化合物が多く、これらの
化合物はＳＣ＊相において大きな自発分極を有する。ま
た、式（Ｃ）の化合物でそれ自身でＳＣ＊相を示さない
化合物であっても、これをスメクチックＣ相を示す化合
物もしくは混合物に混合することによって、得られるカ
イラルスメクチックＣ相に大きな自発分極が誘起され
る。すなわち、Ｃ成分の化合物は顕在的にも、または潜
在的にも大きな自発分極を有する化合物であると言え
る。一例をあげると以下の化合物（Ｃ−１）はＳＣ＊相
上限より１０℃低い温度で、３７８ｎＣ／ｃｍ2の大き
な自発分極を示す。
はそれ自身でＳＣ＊相を有する化合物が多く、これらの
化合物はＳＣ＊相において大きな自発分極を有する。ま
た、式（Ｃ）の化合物でそれ自身でＳＣ＊相を示さない
化合物であっても、これをスメクチックＣ相を示す化合
物もしくは混合物に混合することによって、得られるカ
イラルスメクチックＣ相に大きな自発分極が誘起され
る。すなわち、Ｃ成分の化合物は顕在的にも、または潜
在的にも大きな自発分極を有する化合物であると言え
る。一例をあげると以下の化合物（Ｃ−１）はＳＣ＊相
上限より１０℃低い温度で、３７８ｎＣ／ｃｍ2の大き
な自発分極を示す。
【００２６】
【化１１】 この化合物（Ｃ−１）の相転移温度（℃）は Ｃｒ ８８ ＳＣ＊ １０３．８ Ｎ＊ １１２．８ Ｉ である。ここでＮ＊はコレステリック相を意味する。
【００２７】本発明においてＣ成分の混合割合はＡ、
Ｂ、ＣおよびＤ成分の合計重量に対して１５〜４０％で
あり、より好ましくは１５〜３０％である。Ｃ成分の混
合割合が１５％未満では得られる組成物の傾き角が目的
とする大きさにならないことがあるので好ましくない。
Ｃ成分の混合割合が４０％を越えると得られる組成物の
ＳＡ相温度範囲が狭くなることがあるので好ましくな
い。
Ｂ、ＣおよびＤ成分の合計重量に対して１５〜４０％で
あり、より好ましくは１５〜３０％である。Ｃ成分の混
合割合が１５％未満では得られる組成物の傾き角が目的
とする大きさにならないことがあるので好ましくない。
Ｃ成分の混合割合が４０％を越えると得られる組成物の
ＳＡ相温度範囲が狭くなることがあるので好ましくな
い。
【００２８】本発明におけるＣ成分の化合物としては、
式（Ｃ）において、Ｒ5が炭素数３〜１２の直鎖のアル
キル基またはアルコキシ基である物が好ましく、また、
該式においてＲ6が炭素数２〜８の直鎖のアルキル基ま
たはアルコキシ基である物が好ましく用いられる。これ
らの化合物の中では、式（Ｃ−Ｉ）でＲ5が炭素数３〜
６の直鎖のアルキル基である化合物またはＲ6が炭素数
２〜６のアルコキシ基である化合物、または式（Ｃ−I
I）でＲ5が炭素数６〜１０のアルコキシ基である化合物
またはＲ6が炭素数２〜６のアルコキシ基である化合物
がより好ましく用いられる。Ｃ成分として好ましい化合
物を表４および表５に例示する。
式（Ｃ）において、Ｒ5が炭素数３〜１２の直鎖のアル
キル基またはアルコキシ基である物が好ましく、また、
該式においてＲ6が炭素数２〜８の直鎖のアルキル基ま
たはアルコキシ基である物が好ましく用いられる。これ
らの化合物の中では、式（Ｃ−Ｉ）でＲ5が炭素数３〜
６の直鎖のアルキル基である化合物またはＲ6が炭素数
２〜６のアルコキシ基である化合物、または式（Ｃ−I
I）でＲ5が炭素数６〜１０のアルコキシ基である化合物
またはＲ6が炭素数２〜６のアルコキシ基である化合物
がより好ましく用いられる。Ｃ成分として好ましい化合
物を表４および表５に例示する。
【００２９】
【表４】
【００３０】
【表５】
【００３１】本発明においては、Ｃ成分の外に傾き角を
大きくするのに有用な成分として、Ｄ成分を併用してい
る。Ｄ成分の化合物としては、その潜在的または顕在的
な自発分極の向きがＣ成分の化合物のそれと同じである
化合物を用いる。Ｃ成分とＤ成分の化合物の自発分極の
向きが相異なると、得られる組成物の傾き角を大きくで
きないことが生じるので好ましくない。Ｄ成分として
は、式（Ｄ）においてＷがＦである式（Ｄ−Ｉ）の化合
物が好ましく用いられる。これらの化合物は以下の化合
物（Ｄ−１）に例示されるように比較的融点が低く、他
の成分と混合した場合に、得られる組成物の融点を下げ
る働きをする。
大きくするのに有用な成分として、Ｄ成分を併用してい
る。Ｄ成分の化合物としては、その潜在的または顕在的
な自発分極の向きがＣ成分の化合物のそれと同じである
化合物を用いる。Ｃ成分とＤ成分の化合物の自発分極の
向きが相異なると、得られる組成物の傾き角を大きくで
きないことが生じるので好ましくない。Ｄ成分として
は、式（Ｄ）においてＷがＦである式（Ｄ−Ｉ）の化合
物が好ましく用いられる。これらの化合物は以下の化合
物（Ｄ−１）に例示されるように比較的融点が低く、他
の成分と混合した場合に、得られる組成物の融点を下げ
る働きをする。
【００３２】
【化１２】
【００３３】また、該式でＲ7が炭素数３〜１２の直鎖
のアルキル基またはアルコキシ基である化合物が好まし
く、また、該式でＲ8が炭素数２〜１０の直鎖のアルキ
ル基である化合物が好ましく用いられる。これらの化合
物の中では、式（Ｄ−Ｉ）でＲ7が炭素数６〜１０の直
鎖のアルキル基である化合物または該式でＲ8が炭素数
４〜８の直鎖のアルキル基である化合物がより好ましく
用いられる。これらの中から、好ましい化合物を表６に
例示する。
のアルキル基またはアルコキシ基である化合物が好まし
く、また、該式でＲ8が炭素数２〜１０の直鎖のアルキ
ル基である化合物が好ましく用いられる。これらの化合
物の中では、式（Ｄ−Ｉ）でＲ7が炭素数６〜１０の直
鎖のアルキル基である化合物または該式でＲ8が炭素数
４〜８の直鎖のアルキル基である化合物がより好ましく
用いられる。これらの中から、好ましい化合物を表６に
例示する。
【００３４】
【表６】
【００３５】本発明における、Ｄ成分の混合割合はＡ、
Ｂ、ＣおよびＤ成分の合計重量に対して１０〜３０％で
あり、好ましくは１０〜２０％である。Ｄ成分の混合割
合が１０％未満では、得られる組成物の傾き角を大きく
できないことがあるので好ましくない。本発明の光スイ
ッチング素子は、前記した第（１）項のスメクチックＡ
液晶組成物を用いることに特徴を有する。この光スイッ
チング素子は、電傾効果によって液晶分子のディレクタ
ーが室温において作る傾き角が大きいので、コントラス
ト比を高くできるという特徴がある。
Ｂ、ＣおよびＤ成分の合計重量に対して１０〜３０％で
あり、好ましくは１０〜２０％である。Ｄ成分の混合割
合が１０％未満では、得られる組成物の傾き角を大きく
できないことがあるので好ましくない。本発明の光スイ
ッチング素子は、前記した第（１）項のスメクチックＡ
液晶組成物を用いることに特徴を有する。この光スイッ
チング素子は、電傾効果によって液晶分子のディレクタ
ーが室温において作る傾き角が大きいので、コントラス
ト比を高くできるという特徴がある。
【００３６】
【実施例】以下に実施例により本発明を詳述するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下
の実施例における％は重量百分比を意味する。実施例に
おける傾き角（θ）の測定は、液晶組成物をホモジニア
ス配向させたセルギャップが２μｍのセルに封入した物
に電界を印加し、偏光顕微鏡観察下に消光位を求め、次
に電界を反転させてもう一つの消光位を求め、この二つ
の消光位のなす角（２θ）から定めた。
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。以下
の実施例における％は重量百分比を意味する。実施例に
おける傾き角（θ）の測定は、液晶組成物をホモジニア
ス配向させたセルギャップが２μｍのセルに封入した物
に電界を印加し、偏光顕微鏡観察下に消光位を求め、次
に電界を反転させてもう一つの消光位を求め、この二つ
の消光位のなす角（２θ）から定めた。
【００３７】実施例 １ 以下の化合物からなるスメクチックＡ液晶組成物を調製
した。
した。
【００３８】
【化１３】
【００３９】この組成物の相転移温度（℃）は Ｃｒ −１１ ＳＡ ７６．１ Ｉ であった。また、この物に２５℃において２５Ｖ／μｍ
の電界を印加した時の傾き角は１５．３°であった。
の電界を印加した時の傾き角は１５．３°であった。
【００４０】実施例 ２ 前記した化合物を用いて以下の組成のスメクチックＡ液
晶組成物を調製した。 化合物（Ａ−１） １８ 重量％ 化合物（Ａ−２） １４．５ 重量％ 化合物（Ａ−３） ５ 重量％ 化合物（Ｂ−１） １７ 重量％ 化合物（Ｃ−２） ２３ 重量％ 化合物（Ｃ−３） ７．５ 重量％ 化合物（Ｄ−１） １５ 重量％
晶組成物を調製した。 化合物（Ａ−１） １８ 重量％ 化合物（Ａ−２） １４．５ 重量％ 化合物（Ａ−３） ５ 重量％ 化合物（Ｂ−１） １７ 重量％ 化合物（Ｃ−２） ２３ 重量％ 化合物（Ｃ−３） ７．５ 重量％ 化合物（Ｄ−１） １５ 重量％
【００４１】この組成物の相転移温度（℃）は Ｃｒ −６ ＳＡ ７０．１ Ｉ であった。また、傾き角は印加電圧２５Ｖ／μｍで２５
℃において１５．８°であった。
℃において１５．８°であった。
【００４２】実施例 ３ 次の化合物（Ｂ−２）および化合物（Ｅ−１）を含む以
下の組成からなるスメクチックＡ液晶組成物を調製し
た。
下の組成からなるスメクチックＡ液晶組成物を調製し
た。
【００４３】
【化１４】
【００４４】 化合物（Ａ−１） １８ 重量％ 化合物（Ａ−２） １４．５ 重量％ 化合物（Ａ−３） ５ 重量％ 化合物（Ｂ−２） １７ 重量％ 化合物（Ｃ−２） １５ 重量％ 化合物（Ｃ−３） ７．５ 重量％ 化合物（Ｄ−１） １５ 重量％ 化合物（Ｅ−１） ８ 重量％ この組成物の相転移温度（℃）は Ｃｒ −４ ＳＣ＊ ２０．３ ＳＡ ７３．５ Ｉ であった。また、この物に１０Ｖ／μｍの電界を印加し
た時の傾き角は、２５℃において１６．８゜であり、３
０℃において１４．７°であった。
た時の傾き角は、２５℃において１６．８゜であり、３
０℃において１４．７°であった。
【００４５】実施例 ４ 実施例３で調製した液晶組成物を、ＩＴＯ透明電極を備
え、ポリイミドを塗布してこれにホモジニアス配向処理
を施した一組みの基板を有する、セルギャップが２μｍ
のセルに封入して、液晶素子を作成した。この液晶セル
は２５℃においてコントラスト比２０：１を示した。
え、ポリイミドを塗布してこれにホモジニアス配向処理
を施した一組みの基板を有する、セルギャップが２μｍ
のセルに封入して、液晶素子を作成した。この液晶セル
は２５℃においてコントラスト比２０：１を示した。
【００４６】
【発明の効果】以上の実施例によっても示されるよう
に、本発明のスメクチックＡ液晶組成物は室温を含む広
い温度範囲で電傾効果を示し、かつ、室温において電界
印加によって誘起された傾き角は１５°以上である。ま
た、この組成物を使用した光スイッチング素子は、室温
において高いコントラスト比を示す。
に、本発明のスメクチックＡ液晶組成物は室温を含む広
い温度範囲で電傾効果を示し、かつ、室温において電界
印加によって誘起された傾き角は１５°以上である。ま
た、この組成物を使用した光スイッチング素子は、室温
において高いコントラスト比を示す。
Claims (5)
- 【請求項１】 後記するＡ、Ｂ、ＣおよびＤの成分を含
有し、各成分の混合割合がそれらの合計重量に対してそ
れぞれ、Ａ成分が３０〜５０％、Ｂ成分が１５〜３０
％、Ｃ成分が１５〜４０％、Ｄ成分が１０〜３０％であ
り、かつ、電界の印加によって誘起される液晶分子の傾
き角が室温で１５゜以上ある、電傾効果を有するスメク
チックＡ液晶組成物。但し、Ａ成分は一般式（Ａ）で表
される少なくとも一つの化合物であり、Ｂ成分は一般式
（Ｂ）で表される少なくとも一つの光学活性化合物であ
り、Ｃ成分は一般式（Ｃ）で表される少なくとも一つの
光学活性化合物であり、Ｄ成分は一般式（Ｄ）で表され
る少なくとも一つの光学活性化合物である。 【化１】 式（Ｉ）においてＲ1、およびＲ2はそれぞれ独立に炭素
数１〜１８のアルキル基を示し、Ｒ3、Ｒ5、およびＲ7
はそれぞれ独立に炭素数１〜１８のアルキル基またはア
ルコキシ基を示し、Ｒ4、Ｒ6およびＲ8はそれぞれ独立
に炭素数２〜１８のアルキル基または炭素数１〜１８の
アルコキシ基を示し、六員環ＡおよびＢは、１，４−フ
ェニレン、ピリジン−２、５−ジイルまたはピリミジン
−２，５−ジイルを示し、Ｘは単結合、−ＣＯＯ−、−
ＯＣＯ−、−ＯＣＨ2−または−ＣＨ2Ｏ−を示し、Ｙお
よびＷはそれぞれ独立にＨまたはＦを示し、Ｚは−ＣＨ
3または−ＣＦ3を示し、ｍは０または１を示す。 - 【請求項２】 請求項１において、Ｂ成分が後記の一般
式（Ｂ−Ｉ）または（Ｂ−II）で表される光学活性化合
物から選ばれた少なくとも一つの化合物であるスメクチ
ックＡ液晶組成物。 【化２】 式（Ｂ−Ｉ）および（Ｂ−II）において、Ｒ3およびＲ4
はそれぞれ前記した意味を持つ。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２において、Ｃ成
分が後記の一般式（Ｃ−Ｉ）または（Ｃ−II）で表され
る光学活性化合物から選ばれた少なくとも一つの化合物
であるスメクチックＡ液晶組成物。 【化３】 式（Ｃ−Ｉ）および（Ｃ−II）において、Ｒ5およびＲ6
はそれぞれ前記した意味を持つ。 - 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれか一項
において、Ｄ成分が式（Ｄ−Ｉ）で表される光学活性化
合物から選ばれた少なくとも一つの化合物であるスメク
チックＡ液晶組成物。 【化４】 式（Ｄ−Ｉ）においてＲ7およびＲ8はそれぞれ前記した
意味を持つ。 - 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれか一項
に記載のスメクチックＡ液晶組成物を用いることを特徴
とする光スイッチング素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03441693A JP3458401B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 電傾効果を有するスメクチックａ液晶組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03441693A JP3458401B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 電傾効果を有するスメクチックａ液晶組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06228560A true JPH06228560A (ja) | 1994-08-16 |
| JP3458401B2 JP3458401B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=12413601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03441693A Expired - Lifetime JP3458401B2 (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 電傾効果を有するスメクチックａ液晶組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3458401B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014036766A1 (zh) * | 2012-09-10 | 2014-03-13 | 苏州汉朗光电有限公司 | 新型近晶a相液晶材料 |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP03441693A patent/JP3458401B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014036766A1 (zh) * | 2012-09-10 | 2014-03-13 | 苏州汉朗光电有限公司 | 新型近晶a相液晶材料 |
| JP2015537056A (ja) * | 2012-09-10 | 2015-12-24 | 蘇州漢朗光電有限公司Ｈａｌａｔｉｏｎ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | スメクチックａ相液晶材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3458401B2 (ja) | 2003-10-20 |
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