Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3160700B2 - Liquid crystal element and liquid crystal device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3160700B2 - Liquid crystal element and liquid crystal device - Google Patents

Liquid crystal element and liquid crystal device

Info

Publication number
JP3160700B2
JP3160700B2 JP21137495A JP21137495A JP3160700B2 JP 3160700 B2 JP3160700 B2 JP 3160700B2 JP 21137495 A JP21137495 A JP 21137495A JP 21137495 A JP21137495 A JP 21137495A JP 3160700 B2 JP3160700 B2 JP 3160700B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
integer
independently
chain
embedded image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP21137495A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0940956A (en
Inventor
公一 佐藤
匡宏 寺田
健司 新庄
修嗣 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP21137495A priority Critical patent/JP3160700B2/en
Priority to US08/681,350 priority patent/US5841497A/en
Priority to DE69610800T priority patent/DE69610800T2/en
Priority to EP96112133A priority patent/EP0755993B1/en
Priority to KR1019960030815A priority patent/KR100228052B1/en
Publication of JPH0940956A publication Critical patent/JPH0940956A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3160700B2 publication Critical patent/JP3160700B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【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。
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。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. It is widely used as a video output for televisions and VTRs, or as a monitor for personal computers. However, due to the characteristics of the CRT, flicker and scanning fringes due to insufficient resolution lower the visibility of a still image, and the phosphor deteriorates due to burn-in. Recently, CRT
It can be seen that the electromagnetic waves generated by the harmful effects on the human body, which may harm the health of the VDT worker. And
Because of its structure, it has a large volume behind the screen,
It may hinder home space savings and may not be able to fulfill its responsibility as a display in the 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)
Ifrich), "Applied Physics Letters" (Applied Physics Letter)
s ") Volume 18, Issue 4 (issued February 15, 1971)
Twisted pages shown on pages 127-128
A device using a twisted nematic liquid crystal is known. One is a simple matrix type liquid crystal element which has an advantage in cost. 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. In addition, since the response speed is as slow as several tens of milliseconds or more, the use as a display has been limited. In recent years, a liquid crystal element called a TFT has been developed for such a simple matrix type. Since this type creates a transistor for each pixel, it solves the problems of crosstalk and response speed, but the larger the area, the more industrially it is extremely difficult to create a liquid crystal element without defective pixels. Difficult and costly, if possible.

【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)。
As an improvement over the disadvantages of the conventional liquid crystal device, the use of a bistable liquid crystal device has been proposed by Clark and Lagerwell.
all). (JP-A-56-107
216, U.S. Pat. No. 4,367,924) As the liquid crystal having this 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 light valve. Recently, a chiral smectic antiferroelectric liquid crystal device having three stable states has been proposed by Chandani, Takezoe et al. (Japanese Journal of Applied Physics).
of Applied Physics) 27, 198
8 years, L729).

【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, for example, as described in “Structure and Physical Properties of Ferroelectric Liquid Crystal” (Corona Co., Atsuo Fukuda, Hideo Takezoe, 1990), a zigzag alignment defect is formed. This causes a problem that the contrast is remarkably reduced due to the occurrence of. This defect is due to 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 low contrast and to exhibit a layered structure called a bookshelf (hereinafter, this structure is referred to as a bookshelf) or a structure similar thereto, thereby realizing high contrast (for example, "Next-generation liquid crystal display and liquid crystal material", edited by CMC Corporation, Atsuo Fukuda, 1992). One method is to use a naphthalene-based liquid crystal material. In this case, a tilt angle of 10 is used.
Degree, and an ideal maximum transmittance can be obtained.
There is a problem that it is very small as compared with 5 degrees and has a low transmittance, and there is also a problem that the bookshelf structure does not appear reversibly with respect to temperature. As another typical example, there 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 to external stimuli such as temperature. It is a problem. These bookshelf types are still being 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。
Further, a liquid crystal compound having a perfluoroether side chain as a book shelf or a liquid crystal having a structure similar thereto (US Pat. No. 5,262,082, International Patent Application WO 93/22396, 4th International Conference on Ferroelectric Liquid Crystals, 1993) P-46, Marc D. Radcliffe
Are disclosed. This liquid crystal can exhibit a bookshelf or a structure having a small layer tilt angle close to the bookshelf 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 the speed, alignment, contrast, drive stability and the like of the liquid crystal element. In addition, there is a need for a method of improving a plurality of characteristics and an invention for higher performance as well as improvement of each characteristic.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術を鑑みてなされたものである。本発明はブック
シェルフあるいはそれに近い層傾き角の小さい液晶構造
を有する、高速、高コントラスト、大面積、高精細、高
輝度、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、該素子を用いて高輝
度、高コントラストの液晶装置を提供しようとするもの
である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such prior art. The present invention intends to realize a chiral smectic liquid crystal element having a high-speed, high-contrast, large-area, high-definition, high-brightness, high-reliability liquid crystal structure having a bookshelf or a liquid crystal structure with a small layer tilt angle close thereto, and It is an object of the present invention to provide a liquid crystal device with high luminance and high contrast using the element.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
を重ねた結果、上下基板上に少なくとも電圧を印加する
ための電極、配向制御層を有し、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おり、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、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にス
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の連鎖中エーテル酸素を
持つ化合物を10重量%以上と少なくとも一種以上の2
つの連鎖中エーテル酸素を持つ化合物を10重量%以上
と少なくとも一種以上の3つの連鎖中エーテル酸素を持
つ化合物を10重量%以上含有するカイラルスメクティ
ック液晶組成物を使用することを特徴とする液晶素子が
非常に高速の応答性を実現し、且つ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、特に広い温度
範囲で良好な駆動特性、高い信頼性、駆動安定性を有す
ることを示すことを見いだした。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。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have at least electrodes for applying voltage and an orientation control layer on the upper and lower substrates, and at least one of the orientation control layers has polyimide. In the liquid crystal element using, different orientation treatments are applied vertically, and the liquid crystal includes a fluorocarbon terminal portion and a hydrocarbon terminal portion, and includes at least one ether oxygen in the chain in the fluorocarbon terminal chain, 10% by weight or more of a fluorine-containing liquid crystal compound having both end portions bound by a central nucleus and having a smectic mesophase or potentially a smectic mesophase having at least one or more ether oxygen atoms in one chain. At least one or more 2
One of the compounds in having an ether oxygen linkage 10 wt% or more <br/> and a characterized by the use of chiral smectic liquid crystal composition at least one or more of the three compounds in having an ether oxygen linkage containing at least 10 wt% Liquid crystal element realizes a very high-speed response, and exhibits a structure with a small layer tilt angle close to the bookshelf or close to it.
It has been found that it is possible to realize a chiral smectic liquid crystal device with high contrast, large area, high definition, and high brightness, and shows that it has good driving characteristics, high reliability, and driving stability especially in a wide temperature range. In the present invention, the term "ether oxygen in the chain" refers to oxygen that forms the main chain in the perfluoroether chain.

【0009】[0009]

【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 denotes 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. 2
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. In addition, polyimide is used for at least one orientation control layer. As a forming method, a polyamic acid as a polyimide precursor is usually formed on a substrate by solution coating, followed by heat treatment 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.

【0010】本発明では、配向膜構成が非対称の素子が
用いられる。ポリイミド配向制御膜を有する非対称配向
膜構成の素子中に前記カイラルスメクチック液晶組成物
を用いたとき、非常に広い温度範囲で良好な駆動特性を
有し、高い信頼性、駆動安定性の良好な素子とすること
が可能である。配向膜としては、特性における観点から
用いられるポリイミドの具体的な構造としては以下の一
般式I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。
In the present invention, an element having an asymmetric alignment film configuration is used. When the chiral smectic liquid crystal composition is used in a device having an asymmetric alignment film configuration having a polyimide alignment control film, the device has good driving characteristics in a very wide temperature range, and has high reliability and good driving stability. It is possible. As the alignment film, as a specific structure of the polyimide used from the viewpoint of characteristics, a polyimide including a repeating unit represented by the following general formula I is preferable.

【0011】[一般式I] (−K−P1−L1−M1−(L2a−P2−)[General formula I] (-K-P 1 -L 1 -M 1- (L 2 ) a -P 2- )

【0012】[0012]

【化3】 または炭素数1から20のアルキレン基を表し、P1
2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, wherein P 1 ,
P 2 represents an imide bond. M 1 represents a single bond or —O—, and a represents 0, 1, or 2. )

【0013】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。
Further, specific structures of these polyimides include, for example, the following repeating unit structures.

【0014】[0014]

【化4】 Embedded image

【0015】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がギャップ制御スペーサ
ーであり、例えばシリカビーズ等が用いられる。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 orientation control layer, an insulating layer or another organic or inorganic layer may be formed as a short-circuit preventing layer for the upper and lower substrates. Reference numeral 5 denotes a gap control spacer, for example, silica beads or the like is used. 6 is a lead wire, 7 is a signal power supply, 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 such as a display element. Also,
If the three transparent electrodes are arranged in a matrix with upper and lower crosses, pattern display and pattern exposure become possible, and they are used, for example, as displays for personal computers and word processors, and as light valves for printers.

【0016】前記本発明のカイラルスメクティック液晶
組成物中に用いられるパーフルオロエーテル液晶性化合
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
記載されており、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
含有液晶化合物である。
The perfluoroether liquid crystalline compound used in the chiral smectic liquid crystal composition of the present invention is described 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.), Comprising a fluorocarbon terminal portion and a hydrocarbon terminal portion, and having at least one terminal in the fluorocarbon terminal chain. A fluorine-containing liquid crystal compound containing ether oxygen in two chains, both terminal portions of which are linked by a central nucleus, and having a smectic mesophase or a potential smectic mesophase.

【0017】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。下記一般式IIで表すことができ
る。
The compound having a latent smectic mesophase herein refers to a compound having a smectic mesophase or a compound having another potential smectic mesophase, even if the compound does not exhibit the smectic mesophase itself. Refers to compounds that, under appropriate conditions, express a smectic mesophase. It can be represented by the following general formula II.

【0018】[一般式II][General formula II]

【0019】[0019]

【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 A, b and c are each independently 0 or 1 to 3
Represents an integer. However, a + b + c is at least 2.

【0020】M,Nはそれぞれ独立に、−COO−,−
COS−,−COSe−,−COTe−,−(CH2
2d−(dは1から4の整数を表す)、−C≡C−,
−CH=CH−,−CH=N−,−CH2−O−,−C
O−,−O−,単結合を表し、その向きはいずれでもよ
い。
M and N are each independently -COO-,-
COS -, - COSe -, - COTe -, - (CH 2 C
H 2 ) d- (d represents an integer of 1 to 4), -C≡C-,
-CH = CH -, - CH = N -, - CH 2 -O -, - C
O-, -O-, or a single bond, and the orientation may be any.

【0021】X,Y,Zはそれぞれ独立に−H,−Cl
−,−F,−Br,−I,−OH,−OCH3,−C
3,−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 each independently -H, -Cl
-, - F, -Br, -I , -OH, -OCH 3, -C
H 3 , —CF 3 , —OCF 3 , —CN, and —NO 2 .
l, m, and n each independently represent an integer of 0 to 4.

【0022】Gは−COO−Ce2e−,−O−Ce2e
−,−O(Ce"2e"O)t−Ce'2e'−,−Ce
2e−,−OSOO−,−SOO−,−SOOCe
2e−,−Ce2e−N(Cp2p+1)−SOO−,−Ce
2e−N(Cp2p+1)−CO−(e,e’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。e”はそれぞれの(Ce"2e"O)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。
[0022] G is -COO-C e H 2e -, - O-C e H 2e
-, - O (C e " H 2e" O) t -C e 'H 2e' -, - C e H
2e -, - OSOO -, - SOO -, - SOOC e H
2e -, - C e H 2e -N (C p H 2p + 1) -SOO -, - C e
H 2e -N (C p H 2p + 1) -CO- (e, e ' represents an integer of from 1 independently to 20, p is an integer from 0 to 4 .e "is respectively ( Ce " H2e" O) independently represents an integer of 1 to 10, and t represents an integer of 1 to 6.)

【0023】Aは−O−(Cf2f−O)u−Cf'
2f'+1,−(Cf2f−O)u−Cf'2f'+1,−Cf2f
R’,−O−Cf2f−R’,−COO−Cf2f
R’,−OCO−Cf2f−R’(R’は−Cl,−
F,−CF3,−NO2,−CN,−H,−COO−Cf'
2f'+1,−OCO−Cf'2f'+1を表し、f,f’はそ
れぞれ独立に1から20の整数を表す。uは1から10
の整数である。)を表し、Aは直鎖でも分岐鎖でも良
い。
[0023] A is -O- (C f H 2f -O) u -C f 'H
2f '+ 1, - (C f H 2f -O) u -C f' H 2f '+ 1, -C f H 2f -
R ', - O-C f H 2f -R', - COO-C f H 2f -
R ', - OCO-C f H 2f -R' (R ' is -Cl, -
F, -CF 3, -NO 2, -CN, -H, -COO-C f '
H 2f '+ 1, -OCO- C f'' represents a + 1, f, f' H 2f each independently represents an integer of 1 to 20. u is 1 to 10
Is an integer. A represents a linear or branched chain.

【0024】Rは−(Cx2xO)zy2y+1であり、
xはそれぞれのCx2xOグループに独立に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。)
[0024] R is - (C x F 2x O) a z C y F 2y + 1,
x is 1 to 10 independently for each C x F 2x O group
And y is an integer from 1 to 10,
z is an integer from 1 to 10. )

【0025】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 crystalline compound include compounds having the following structures.

【0026】[0026]

【化6】 Embedded image

【0027】[0027]

【化7】 Embedded image

【0028】[0028]

【化8】 Embedded image

【0029】[0029]

【化9】 Embedded image

【0030】[0030]

【化10】 Embedded image

【0031】[0031]

【化11】 Embedded image

【0032】 本発明においては、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、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のうち、少
なくとも一種以上の一つの連鎖中エーテル酸素を持つ化
合物と少なくとも一種以上の2つの連鎖中エーテル酸素
を持つ化合物と少なくとも一種以上の3つの連鎖中エー
テル酸素を持つ化合物が必須に含有される。これら3種
類の化合物が含有されることにより、特徴的に広い温度
範囲良好な駆動特性、高い信頼性、駆動安定性を得る
ことができる。これらの効果を得るために、少なくと
も一種以上の一つの連鎖中エーテル酸素を持つ化合物
10重量%以上と少なくとも一種以上の2つの連鎖中エ
ーテル酸素を持つ化合物10重量%以上と少なくとも
一種以上の3つの連鎖中エーテル酸素を持つ化合物
0重量%以上含有する液晶組成物を用いる。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、
このために本発明に用いる液晶組成物中には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
用いるカイラルスメクティック液晶組成物にはカイラル
化合物が含まれる。
In the present invention, the liquid crystal includes a fluorocarbon terminal portion and a hydrocarbon terminal portion, and the fluorocarbon terminal chain includes at least one ether oxygen in the chain, and the both terminal portions are bound by a central nucleus. , Among fluorine-containing liquid crystal compounds having a smectic intermediate phase or a potential smectic intermediate phase, at least one compound having at least one ether ether in a chain, and at least one compound having two ether oxygens in a chain, and at least one compound The compound having an ether oxygen in the three chains is essentially contained. By containing these three compounds , good driving characteristics, high reliability and driving stability can be obtained characteristically over a wide temperature range. To obtain these effects, at least one kind of a compound in having an ether oxygen linkage to 10 wt% or more of at least one or more compounds having two chain ether oxygen and 10% by weight or more of at least one or more compounds having three chain ether oxygen 1
A liquid crystal composition containing 0% by weight or more is used . In addition, in order to obtain sufficient contrast and response speed, it is preferable that the bookshelf or a structure having a small layer tilt angle close thereto is used,
For this reason, 50% by weight is contained in the liquid crystal composition used in the present invention.
It is preferable that the above-mentioned perfluoroether liquid crystal compound is contained. Further, a perfluoroalkyl liquid crystal compound can be contained from the viewpoint of good compatibility with the perfluoroether liquid crystal compound.
Further, as another component, a so-called hydrocarbon type liquid crystal compound having no perfluorocarbon chain can be contained. And to the present invention
The chiral smectic liquid crystal composition used contains a chiral compound.

【0033】以上に記述したパーフルオロアルキル液晶
性化合物の具体例として特開平2−142753号公報
に記載のものが挙げられ以下の構造のものが挙げられ
る。
Specific examples of the perfluoroalkyl liquid crystalline compound described above include those described in JP-A-2-142755 and those having the following structures.

【0034】[0034]

【化12】 Embedded image

【0035】[0035]

【化13】 Embedded image

【0036】[0036]

【化14】 Embedded image

【0037】[0037]

【化15】 Embedded image

【0038】[0038]

【化16】 Embedded image

【0039】[0039]

【化17】 Embedded image

【0040】[0040]

【化18】 Embedded image

【0041】[0041]

【化19】 Embedded image

【0042】[0042]

【化20】 Embedded image

【0043】[0043]

【化21】 Embedded image

【0044】[0044]

【化22】 Embedded image

【0045】さらにその他の構成成分としてのパーフル
オロカーボン鎖を持たない、いわゆるハイロドカーボン
タイプの液晶性化合物の具体例として、以下の構造のも
のが挙げられる。
Further, as a specific example of a so-called hydrocarbon type liquid crystal compound having no perfluorocarbon chain as another component, the following structure is exemplified.

【0046】[0046]

【化23】 Embedded image

【0047】[0047]

【化24】 Embedded image

【0048】[0048]

【化25】 Embedded image

【0049】[0049]

【化26】 Embedded image

【0050】[0050]

【化27】 Embedded image

【0051】[0051]

【化28】 Embedded image

【0052】[0052]

【化29】 Embedded image

【0053】[0053]

【化30】 Embedded image

【0054】[0054]

【化31】 Embedded image

【0055】[0055]

【化32】 Embedded image

【0056】[0056]

【化33】 Embedded image

【0057】[0057]

【化34】 Embedded image

【0058】[0058]

【化35】 Embedded image

【0059】[0059]

【化36】 Embedded image

【0060】[0060]

【化37】 Embedded image

【0061】[0061]

【化38】 Embedded image

【0062】[0062]

【化39】 Embedded image

【0063】さらにカイラル化合物の具体例としては以
下の構造のものが挙げられるが本発明はこれらに限定さ
れるものではない。
Further, specific examples of the chiral compound include those having the following structures, but the present invention is not limited thereto.

【0064】[0064]

【表1】 [Table 1]

【0065】[0065]

【表2】 [Table 2]

【0066】[0066]

【表3】 [Table 3]

【0067】[0067]

【表4】 [Table 4]

【0068】[0068]

【表5】 [Table 5]

【0069】[0069]

【化40】 Embedded image

【0070】[0070]

【化41】 Embedded image

【0071】[0071]

【表6】 [Table 6]

【0072】[0072]

【表7】 [Table 7]

【0073】[0073]

【表8】 [Table 8]

【0074】[0074]

【表9】 [Table 9]

【0075】[0075]

【表10】 [Table 10]

【0076】[0076]

【化42】 Embedded image

【0077】[0077]

【化43】 Embedded image

【0078】[0078]

【化44】 Embedded image

【0079】[0079]

【化45】 Embedded image

【0080】[0080]

【化46】 Embedded image

【0081】[0081]

【化47】 D−1:n=6,2R,5R D−2:n=6,2S,5R D−3:n=4,2R,5R D−4:n=4,2S,5R D−5:n=3,2R,5R D−6:n=2,2S,5R D−7:n=2,2R,5R D−8:n=1,2S,5R D−9:n=1,2R,5REmbedded image D-1: n = 6,2R, 5R D-2: n = 6,2S, 5R D-3: n = 4,2R, 5R D-4: n = 4,2S, 5R D-5: n = 3,2R, 5R D-6: n = 2,2S, 5R D-7: n = 2,2R, 5R D-8: n = 1,2S, 5R D-9: n = 1,2R, 5R

【0082】[0082]

【化48】 D−10:n=1 D−11:n=2 D−12:n=3 D−13:n=4 D−14:n=6 D−15:n=10Embedded image D-10: n = 1 D-11: n = 2 D-12: n = 3 D-13: n = 4 D-14: n = 6 D-15: n = 10

【0083】[0083]

【化49】 D−16:n=8 D−17:n=10Embedded image D-16: n = 8 D-17: n = 10

【0084】[0084]

【化50】 Embedded image

【0085】[0085]

【化51】 Embedded image

【0086】[0086]

【化52】 Embedded image

【0087】[0087]

【化53】 Embedded image

【0088】[0088]

【化54】 Embedded image

【0089】[0089]

【化55】 Embedded image

【0090】また、本発明のカイラルスメクティック液
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 chiral smectic liquid crystal composition of the present invention, other compounds such as a dye, a pigment,
Additives such as antioxidants and ultraviolet absorbers can also be included.

【0091】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 element of the present invention constitutes a liquid crystal device having various functions. The data format of the image information having the scanning line address information shown in FIGS.
A liquid crystal display device is realized by using communication synchronization means using N signals. The reference numerals in the figure are as follows.

【0092】 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 Scan line driving device 105 Information line driving device 106 Decoder 107 Scan signal generating device 108 Shift register 109 Line memory 110 Information signal generating device 111 Drive control circuit 112 GCPU 113 Host CPU 114 VRAM

【0093】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 generation of image information is performed by the graphic controller 102 on the main unit side, and is 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.

【0094】本発明の表示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。
The display device of the present invention exhibits excellent driving characteristics and reliability because the liquid crystal element as a display medium has good switching characteristics as described above, and exhibits high definition, high speed,
A large area display image can be obtained.

【0095】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, JP-A-59-193426 and JP-A-59-19
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.

【0096】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 above driving method. FIG. 5 is a plan view of an example of a chiral smectic liquid crystal panel on 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 cross each other, and a chiral smectic liquid crystal is arranged between the scanning line and the data line at the intersection. Have been.

【0097】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
S)が印加された画素は白の表示状態をとる。
[0097] The S S is selected scan waveform applied to the selected scanning line in FIG. 6 (A), the non-selection scanning waveform S N is not selected, I S is applied to the selected data line A selected information waveform (black) and IN indicates a non-selected information signal (white) applied to an unselected data line. In the drawing, (I S -S S ) and (I N -S S ) are voltage waveforms applied to the pixels on the selected scanning line, and the pixels to which the voltage (I S -S S ) is applied are black. Taking the display state, the voltage (I N
The pixel to which S S ) is applied takes a white display state.

【0098】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 is a driving waveform shown in FIG. 6A, and is a time-series waveform when the display shown in FIG. 4 is performed.

【0099】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
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 unipolar voltage applied to the pixels on the selected scanning line
There corresponds to the write phase t 2 time period of a one-line clearing phase t 1 is set to 2? T.

【0100】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.

【0101】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 a change in the transmittance T when the drive voltage (V S + V I ) is changed while a bias ratio described later is kept constant, that is, a VT characteristic. Where Δ
t = 50 μsec, bias ratio V I / (V I + V S ) = 1
/ 3. The positive side of FIG. 7 is shown in FIG.
N- S s ), and the waveform shown by (I s -S s ) is applied to the negative side.

【0102】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を電圧マージンと呼び、マトリクス
駆動可能な電圧幅となる。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 an actual drive threshold voltage and a crosstalk voltage, respectively. Also, V 2 <V 1 <V 3
In this case, ΔV = V 3 −V 1 is referred to as a voltage margin, which is a voltage width in which matrix driving is possible. V 3 is a chiral smectic liquid crystal display device driving on, it may be said that generally present. Specifically, a voltage value causing switching by V B in the waveform of FIG. 6 (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.

【0103】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。
In our study, the bias ratio was 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.

【0104】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
2−Δt1)=ΔTを電圧印加時間マージンという。
Similarly, the above-mentioned voltage is kept constant,
It is also possible to drive by changing the voltage application time Δt. The above-described voltage may be used as the voltage application time as it is, and in this case, the voltage application time threshold is Δt
1 , the voltage application time crosstalk value is Δt 2, and (Δ
t 2 −Δt 1 ) = ΔT is referred to as a voltage application time margin.

【0105】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 temperature, two states of “black” and “white” can be written to the selected pixel depending on the two directions of the information signal. The voltage margin or the voltage application time margin capable of maintaining the “white” state varies depending on the liquid crystal material and the element configuration, and is unique. Also,
Since the driving margin shifts due to a change in the environmental temperature, in the case of an actual display device, it is necessary to set optimal driving conditions for the liquid crystal material, the element configuration, and the environmental temperature.

【0106】[0106]

【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。
EXAMPLES 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.

【0107】[実施例1][Example 1]

【0108】[0108]

【化56】 Embedded image

【0109】[0109]

【化57】 Embedded image

【0110】また、用いた液晶セルは、ITO付きガラ
ス基板に東レ社製ポリイミド前駆体LP64(焼成後の
ポリイミドの構造式は下記である。)
The liquid crystal cell used was a glass substrate provided with ITO and a polyimide precursor LP64 manufactured by Toray (the structural formula of the fired polyimide is as follows).

【0111】[0111]

【化58】 のNMP/nBC=2/1溶液をスピンコートし、焼成
し、ポリイミドとした後、ラビング処理を施した後、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
処理した基板にシリカビーズスペーサーを散布し、ギャ
ップを形成し張り合わせた1.8μmの厚のものであ
る。
Embedded image NMP / nBC = 2/1 solution is spin-coated, baked to obtain polyimide, rubbed, and then spin-coated with a silane coupling agent (octadecyltriethoxysilane) on the substrate and the glass substrate with ITO. Then, a silica bead spacer is sprinkled on the heat-treated substrate, a gap is formed, and the substrate is laminated and has a thickness of 1.8 μm.

【0112】層傾き角δの測定はJpn. J. Ap
pl. Phys. 27.L725(1988)に記
載されている方法に準拠して行った。
The measurement of the layer inclination angle δ is described in Jpn. J. Ap
pl. Phys. 27. L725 (1988).

【0113】駆動波形は図6に記載した波形を使用し
た。バイアス比は1/3とし、(VI+VS)は18Vに
固定し、電圧印加時間を可変として、マージンを測定し
た。
The drive waveform used was the waveform shown in FIG. The bias ratio was 1/3, (V I + V S ) was fixed at 18 V, and the voltage application time was variable to measure the margin.

【0114】下記の組成(重量部)のカイラルスメクテ
ィック液晶組成物を調製した。
A chiral smectic liquid crystal composition having the following composition (parts by weight) was prepared.

【0115】組成物α ////////(a)/(b)=0
/0/0/45/30/0/15/0/5/2 組成物β ////////(a)=3/3/4
/40/20/0/20/0/5 組成物γ ////////(a)/(b)=3
/3/4/40/10/10/10/10/5/2 組成物ρ ////////(b)=0/0/0
/45/20/0/20/0/5 組成物σ ////////(c)=0/0/0
/45/20/0/20/0/10
Composition α //////// (a) / (b) = 0
/ 0/0/45/30/0/15/0/5/2 composition β //////// (a) = 3/3/4
/ 40/20/0/20/0/5 composition γ //////// (a) / (b) = 3
/ 3/4/40/10/10/10/10/5/2 composition ρ //////// (b) = 0/0/0
/ 45/20/0/20/0/5 composition σ //////// (c) = 0/0/0
/ 45/20/0/20/0/10

【0116】各組成物の25℃での注入直後の電圧印加
時間閾値Δt1、電圧印加時間マージンΔT(μsec
以下同じ)、また、50時間経過後のΔT50、15℃で
のΔT(15)を下表に示した。
The voltage application time threshold Δt 1 and the voltage application time margin ΔT (μsec) immediately after the injection of each composition at 25 ° C.
The same applies hereinafter), ΔT 50 after 50 hours, and ΔT (15) at 15 ° C. are shown in the following table.

【0117】[0117]

【表11】 [Table 11]

【0118】また、組成物αの25℃での層傾き角は
3.6度であった。
The layer inclination angle of the composition α at 25 ° C. was 3.6 degrees.

【0119】[実施例2]下記の繰り返し単位を有する
ポリイミドを用いて実施例1と同様に1.8μmのセル
を作成した。また、実施例1と同様にΔT(25)、Δ
T(25)50を下記の組成物を用いて測定した結果を、
下表に示した。
Example 2 A 1.8 μm cell was prepared in the same manner as in Example 1 using polyimide having the following repeating units. Further, similarly to the first embodiment, ΔT (25), ΔT (25)
T (25) 50 was measured using the following composition,
It is shown in the table below.

【0120】[0120]

【化59】 Embedded image

【0121】[0121]

【表12】 [Table 12]

【0122】[比較例1]下記の組成の組成物を調整し
た。
Comparative Example 1 A composition having the following composition was prepared.

【0123】組成物ζ ////////(a)=3/3/4
/70/0/0/10/0/5
Composition II //////// (a) = 3/3/4
/ 70/0/0/10/0/5

【0124】この組成物を25℃で実施例1のセルで同
じ方法で評価したところ、Δt1(μsec)は43μ
sec、ΔT(25)が8、ΔT(25 50が2、ΔT
(15)が0であった。
This composition was prepared at 25 ° C. in the cell of Example 1.
When evaluated by the same method, Δt1(Μsec) is 43μ
sec, ΔT (25) is 8, ΔT (25 )50Is 2, ΔT
(15) was 0.

【0125】[比較例2]実施例1のポリイミドをポリ
ビニルアルコール(Aldrich社)に変えて同様に
セル(x)を作成した。これで実施例1の組成物α、β
を用いて同様に評価したところ、いずれもΔT(2
5)、ΔT(25)50がなかった。
Comparative Example 2 A cell (x) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polyimide of Example 1 was changed to polyvinyl alcohol (Aldrich). Thus, the compositions α and β of Example 1 were obtained.
Were evaluated in the same manner, and ΔT (2
5) There was no ΔT (25) 50 .

【0126】 また、実施例1で用いたポリイミドを上
下ともに配置したセル(y)を作成した。これで実施例
1の組成物α、β、γを評価したものを下表に示した。
In addition, a cell (y) in which the polyimide used in Example 1 was arranged vertically was prepared. The evaluation results of the compositions α, β, and γ of Example 1 are shown in the table below.

【0127】[0127]

【表13】 [Table 13]

【0128】[0128]

【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、非常に高速の応答性を実現し、且つブック
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が実現した。本発明
の液晶素子は、特に広い温度範囲で良好な駆動特性を示
し、さらにはポリイミドを配向膜として有する非対称配
向膜構成の素子において高い信頼性、駆動安定性を有す
る。
As described above, according to the liquid crystal device of the present invention, a very high-speed response is realized, and a structure with a small layer tilt angle close to a bookshelf or a similar one is realized. A chiral smectic liquid crystal device with high contrast, large area, high definition and high brightness has been realized. The liquid crystal element of the present invention exhibits good driving characteristics particularly in a wide temperature range, and has high reliability and driving stability in an element having an asymmetric alignment film configuration having polyimide as an alignment film.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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 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 on 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 a driving waveform used for driving 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 スペーサー 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 VRAM
FIG. 7 is a graph (VT characteristic diagram) showing a change in transmittance when a drive voltage is changed according to the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal layer 2 Substrate 3 Transparent electrode 4 Alignment control layer 5 Spacer 6 Lead wire 7 Signal power supply 8 Polarizer 9 Light source 101 Chiral smectic liquid crystal display device 102 Graphic controller 103 Display panel 104 Scan line drive device 105 Information line drive device 106 Decoder 107 Scanning 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 山田 修嗣 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 (56)参考文献 特表 平7−506368(JP,A) 米国特許5417883(US,A) 米国特許5262082(US,A) 国際公開95/17481(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09K 19/00 - 19/34 C09K 19/42 - 19/46 CA(STN) REGISTRY(STN)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Shuji Yamada 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (56) References Special Table 7-506368 (JP, A) US Patent 5417883 ( (US, A) U.S. Pat. No. 5,262,082 (US, A) WO 95/17481 (WO, A1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C09K 19/00-19/34 C09K 19/42 -19/46 CA (STN) REGISTRY (STN)

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 上下基板上に少なくとも電圧を印加する
ための電極、配向制御層を有し、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おり、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、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にス
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の連鎖中エーテル酸素を
持つ化合物を10重量%以上と少なくとも一種以上の2
つの連鎖中エーテル酸素を持つ化合物を10重量%以上
と少なくとも一種以上の3つの連鎖中エーテル酸素を持
つ化合物を10重量%以上含有するカイラルスメクティ
ック液晶組成物を使用することを特徴とする液晶素子。
1. A liquid crystal element having an electrode for applying a voltage at least on upper and lower substrates and an alignment control layer, wherein at least one of the alignment control layers is made of polyimide, different upper and lower alignment treatments are performed. A liquid crystal comprising a fluorocarbon end portion and a hydrocarbon end portion, and at least one ether oxygen in the chain in the fluorocarbon end chain, wherein both end portions are linked by a central nucleus, and a smectic mesophase or latent Among the fluorine-containing liquid crystal compounds having a smectic intermediate phase, at least one compound having one or more ether oxygen atoms in the chain is 10% by weight or more and at least one kind of 2
One of the compounds in having an ether oxygen linkage 10 wt% or more <br/> and a characterized by the use of chiral smectic liquid crystal composition at least one or more of the three compounds in having an ether oxygen linkage containing at least 10 wt% Liquid crystal element.
【請求項2】 前記ポリイミドが下記一般式Iで表され
る繰り返し単位からなる請求項1記載の液晶素子。 [一般式I] (−K−P1−L1−M1−(L2a−P2−) 【化1】 または炭素数1から20のアルキレン基を表し、P1
2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。)
2. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the polyimide comprises a repeating unit represented by the following general formula I. [General formula I] (-K-P 1 -L 1 -M 1- (L 2 ) a -P 2- ) Or an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, wherein P 1 ,
P 2 represents an imide bond. M 1 represents a single bond or —O—, and a represents 0, 1, or 2. )
【請求項3】 前記フッ素含有液晶化合物のフルオロカ
ーボン末端鎖が、−V(Cx2xO)zy2y+1で表さ
れ、xはそれぞれのCx2xOに独立に1から10で、
yは1から10で、zは1から10であり、Vは単結
合、−COO−Cr2r−、−O−Cr2r−、−O−
(Cs2sO)t−Cr’2r’−、−OSO2−、−SO
2−、−SO2−Cr2r−、−Cr2r−、−Cr2r
N(Cp2p+1)−SO2−、−Cr2r−N(C
p2p+1)−CO−、rとr’はそれぞれ独立に1から
20であり、sはそれぞれのCs2sOグループに独立
に1から10であり、tは1から6であり、pは0から
4であるカイラルスメクティック液晶組成物を使用する
請求項1又は2に記載の液晶素子。
Fluorocarbon terminal chain of claim 3 wherein said fluorine-containing liquid crystal compound is represented by -V (C x F 2x O) z C y F 2y + 1, x 1 are independently each C x F 2x O At 10,
y is from 1 to 10, z is 10 1, V 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-, r and r 'are 20 each independently 1, s is 1 to 10 independently in each of the C s H 2s O group, t is 1 to 6 The liquid crystal device according to claim 1, wherein a chiral smectic liquid crystal composition wherein p is 0 to 4 is used.
【請求項4】 前記フッ素含有液晶化合物が、下記一般
式IIで表される化合物であるカイラルスメクティック
液晶組成物を使用した請求項1〜3いずれかに記載の液
晶素子。 [一般式II] 【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。M,N
はそれぞれ独立に、−COO−,−COS−,−COS
e−,−COTe−,−(CH2CH2d−(dは1か
ら4の整数を表す)、−C≡C−,−CH=CH−,−
CH=N−,−CH2−O−,−CO−,−O−,単結
合を表し、その向きはいずれでもよい。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。Gは−COO−Ce2e−,−O−Ce
2e−,−O(Ce”2e”O)t−Ce’2e’−,−
e2e−,−OSOO−,−SOO−,−SOOCe
2e−,−Ce2e−N(Cp2p+1)−SOO−,−Ce
2e−N(Cp2p+1)−CO−(e,e’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。e”はそれぞれの(Ce”2e”O)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。Aは−O−(Cf2f−O)u−C
f’2f’+1,−(Cf2f−O)u−Cf’2f’+1,−
f2f−R’,−O−Cf2f−R’,−COO−Cf
2f−R’,−OCO−Cf2f−R’(R’は−C
l,−F,−CF3,−NO2,−CN,−H,−COO
−Cf’2f’+1,−OCO−Cf’2f’+1を表し、
f,f’はそれぞれ独立に1から20の整数を表す。u
は1から10の整数である。)を表し、Aは直鎖でも分
岐鎖でも良い。Rは−(Cx2xO)zy2y+1であ
り、xはそれぞれのCx2xOグループに独立に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。)
4. The liquid crystal device according to claim 1, wherein the fluorine-containing liquid crystal compound uses a chiral smectic liquid crystal composition that is a compound represented by the following general formula II. [General formula II] A, b, and c each independently represent 0 or an integer of 1 to 3. However, a + b + c is at least 2. M, N
Are independently -COO-, -COS-, -COS
e -, - COTe -, - (CH 2 CH 2) d - (d is an integer of from 1 4), - C≡C -, - CH = CH -, -
CH = N—, —CH 2 —O—, —CO—, —O—, a single bond, and the orientation may be any. X, Y and Z are each 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 each independently 0 to
Represents an integer of 4. G is -COO-C e H 2e -, - O-C e
H 2e -, - O (C e "H 2e" O) t -C e 'H 2e' -, -
C e H 2e -, - OSOO -, - SOO -, - SOOC e H
2e -, - C e H 2e -N (C p H 2p + 1) -SOO -, - C e
H 2e -N (C p H 2p + 1) -CO- (e, e ' represents an integer of from 1 independently to 20, p is an integer from 0 to 4 .e "is respectively ( C e "H 2e" O) independently represents an integer of 1 to 10, t is .A representative of the representative.) an integer from 1 to 6 -O- (C f H 2f -O ) u -C
f 'H 2f' + 1, - (C f H 2f -O) u -C f 'H 2f' + 1, -
C f H 2f -R ', - O-C f H 2f -R', - COO-C f
H 2f -R ', - OCO- C f H 2f -R' (R ' is -C
l, -F, -CF 3, -NO 2, -CN, -H, -COO
-C f 'H 2f' + 1 , represents -OCO-C f 'H 2f' + 1,
f and f ′ each independently represent an integer of 1 to 20. u
Is an integer of 1 to 10. A represents a linear or branched chain. R is - (C x F 2x O) a z C y F 2y + 1, x is an integer from 1 independently each C x F 2x O group until 10, integer y is from 1 to 10 And z is an integer from 1 to 10. )
【請求項5】 前記一般式IIで表される化合物がフェ
ニルピリミジンコアからなる化合物である液晶組成物を
使用した請求項4記載の液晶素子。
5. The liquid crystal device according to claim 4, wherein the compound represented by the general formula II is a liquid crystal composition comprising a phenylpyrimidine core.
【請求項6】 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
有液晶化合物を50重量%以上含有するところの液晶組
成物を使用した請求項1〜いずれかに記載の液晶素
子。
6. A composition comprising a fluorocarbon end portion and a hydrocarbon end portion, and at least one ether oxygen in the chain in the fluorocarbon end chain, wherein both end portions are linked by a central nucleus, wherein the smectic mesophase or The liquid crystal device according to any one of claims 1 to 5, wherein a liquid crystal composition containing 50% by weight or more of a fluorine-containing liquid crystal compound having a latent smectic mesophase is used.
【請求項7】 請求項1〜いずれかに記載の液晶素子
を使用した液晶装置。
7. A liquid crystal device using the liquid crystal device according to any of claims 1-6.
JP21137495A 1995-07-28 1995-07-28 Liquid crystal element and liquid crystal device Expired - Fee Related JP3160700B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21137495A JP3160700B2 (en) 1995-07-28 1995-07-28 Liquid crystal element and liquid crystal device
US08/681,350 US5841497A (en) 1995-07-28 1996-07-23 Liquid crystal device and liquid crystal apparatus
DE69610800T DE69610800T2 (en) 1995-07-28 1996-07-26 Liquid crystal device and liquid crystal apparatus
EP96112133A EP0755993B1 (en) 1995-07-28 1996-07-26 Liquid crystal device and liquid crystal apparatus
KR1019960030815A KR100228052B1 (en) 1995-07-28 1996-07-27 Lcd element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21137495A JP3160700B2 (en) 1995-07-28 1995-07-28 Liquid crystal element and liquid crystal device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0940956A JPH0940956A (en) 1997-02-10
JP3160700B2 true JP3160700B2 (en) 2001-04-25

Family

ID=16604911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21137495A Expired - Fee Related JP3160700B2 (en) 1995-07-28 1995-07-28 Liquid crystal element and liquid crystal device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3160700B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5262082A (en) 1992-04-28 1993-11-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Ferroelectric liquid crystal compounds having perfluoroether terminal portions
US5417883A (en) 1994-04-11 1995-05-23 Minnesota Mining And Manufacturing Company Process for controlling layer spacing in mixtures of smectic liquid crystal compounds
WO1995017481A1 (en) 1993-12-22 1995-06-29 Minnesota Mining And Manufacturing Company Chiral liquid crystal compounds having a perfluoroether terminal portion

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5262082A (en) 1992-04-28 1993-11-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Ferroelectric liquid crystal compounds having perfluoroether terminal portions
WO1995017481A1 (en) 1993-12-22 1995-06-29 Minnesota Mining And Manufacturing Company Chiral liquid crystal compounds having a perfluoroether terminal portion
US5417883A (en) 1994-04-11 1995-05-23 Minnesota Mining And Manufacturing Company Process for controlling layer spacing in mixtures of smectic liquid crystal compounds

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0940956A (en) 1997-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5686019A (en) Liquid crystal device and liquid crystal apparatus
KR100191936B1 (en) Liquid crystal composition, liquid crystal element, liquid crystal device, and display method using the composition
JPH10213820A (en) Liquid crystal element and liquid crystal device
EP0755993B1 (en) Liquid crystal device and liquid crystal apparatus
JP3160701B2 (en) Liquid crystal element and liquid crystal device
JP3160700B2 (en) Liquid crystal element and liquid crystal device
JP3168399B2 (en) Liquid crystal element and liquid crystal device
JP3192593B2 (en) Liquid crystal element
EP0769542B1 (en) Liquid crystal device and liquid crystal apparatus
EP0764713A1 (en) Liquid crystal device and liquid crystal apparatus
JPH0959627A (en) Liquid crystal composition, liquid crystal element and liquid crystal device
JPH0978067A (en) Liquid crystal element and liquid crystal device
JPH0959628A (en) Liquid crystal element and liquid crystal device
JPH0978066A (en) Liquid crystal element and liquid crystal device
JP3227338B2 (en) Liquid crystal composition, liquid crystal element using the same, liquid crystal device, and display method
JPH09169976A (en) Liquid crystal element and liquid crystal device
JPH0959241A (en) Dicyano compound, liquid crystal composition, liquid crystal element, liquid crystal device
JPH09304775A (en) Liquid crystal element, manufacturing method thereof, and liquid crystal device using the element
JPH0836182A (en) Liquid crystal element and liquid crystal device using the same
JPH11160712A (en) Liquid crystal element
JPH0961827A (en) Liquid crystal element, manufacturing method thereof, and liquid crystal device
JPH0987625A (en) Liquid crystal element and liquid crystal device
JP4155536B2 (en) Antiferroelectric liquid crystal composition and liquid crystal device having the same
JPH0843828A (en) Liquid crystal element and liquid crystal device using the same
JPH1045909A (en) Liquid crystal element and display device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20010116

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees