DE60211973T2

DE60211973T2 - Zusammensetzung, Anzeigevorrichtung und Darstellungsverfahren auf der Basis von Flüssigkristallen

Info

Publication number: DE60211973T2
Application number: DE60211973T
Authority: DE
Inventors: Takashi Kawasaki-shi Kato; Norihiro Mizoshita; Kenji Ueda-shi Hanabusa
Original assignee: JSR Corp
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 2001-02-22
Filing date: 2002-02-21
Publication date: 2006-12-28
Anticipated expiration: 2022-02-22
Also published as: US6682787B2; JP2002249780A; EP1236785A2; US20020158228A1; JP4828706B2; DE60211973D1; EP1236785B1; ATE328981T1; EP1236785A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Flüssigkristall-Anzeigeverfahren, das Gebrauch von einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung macht.
Beschreibung des Standes der Technik
Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung dient dazu, ein gedachtes Bild durch Anlegen eines elektrischen Feldes an eine Flüssigkristallschicht anzuzeigen, die eine flüssigkristalline Verbindung enthält, so dass der Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung in der Flüssigkristallschicht gesteuert wird. Verschiedene Systeme davon waren hier zuvor bekannt.
Die herkömmlichen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen jedoch sind von einer solchen Art, dass der Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung in einem Zustand aufrecht erhalten wird, dass die Wirkung des elektrischen Feldes fortgesetzt wird, wodurch der angezeigte Zustand erhalten bleibt, während der Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung nicht aufrecht erhalten wird, wenn die Wirkung des elektrischen Feldes beendet wird, wodurch der angezeigte Zustand aufgelöst wird. Daher gibt es eine Nachfrage für die Entwicklung einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, durch welche der angezeigte Zustand erhalten bleibt, selbst wenn die Wirkung des elektrischen Feldes beendet wurde.
Das Dokument JP-A-11-256164 offenbart eine gelähnliche Substanz, welche eine flüssigkristalline Verbindung und ein Gelierungsmittel mit im Wesentlichen keiner Fließfähigkeit umfasst, das für Anzeigevorrichtungen verwendbar ist.
Das Dokument US-A-6,074,710 offenbart ein flüssigkristallines Gel, das flüssigkristalline Moleküle und ein Gelierungsmittel enthält. Das flüssigkristalline Gel zeigt im Wesentlichen keine Fließfähigkeit.
Das Dokument JP-A-200239663 offenbart eine gelähnliche Substanz, welche im Wesentlichen keine Fließfähigkeit einer flüssigkristallinen Verbindung durch Hervorrufen der Gelierung einer flüssigkristallinen Verbindung durch ihr Mischen mit einem Gelierungsmittel mit einer spezifischen Vernetzungsgruppe aufweist. Das flüssigkristalline Gel wird durch Abkühlen einer Mischung gebildet, welche ein Gelierungsmittel mit einer Gelierungstemperatur aufweist, die niedriger als die Klärtemperatur des Flüssigkristalls ist, und in einem isotropen flüssigen Zustand vorliegt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage der vorgehenden Umstände gemacht und weist das Ziel auf, ein Flüssigkristall-Anzeigeverfahren zur Verfügung zu stellen, durch welches ein angezeigter Zustand stabil erhalten werden kann, selbst nachdem die Wirkung eines elektrischen Feldes beendet wurde, und darüber hinaus der angezeigte Zustand mit Leichtigkeit aufgelöst werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird daher ein Flüssigkristall-Anzeigeverfahren wie in Patentanspruch 1 definiert, zur Verfügung gestellt.
In der Flüssigkristall-Zusammensetzung, die gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wurde, kann das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel bevorzugt eines sein, das faserige Aggregate bildet, die in der gleichen Richtung wie die flüssigkristalline Verbindung in einem Zustand orientiert sind, dass die flüssigkristalline Verbindung in einer Richtung orientiert wurde.
Das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel kann bevorzugt aus einer Verbindung mit mindestens einer Gruppe, die dazu fähig ist, eine intermolekulare Wasserstoffbrückebindung zu bilden, und mit mindestens einer Alkylengruppe in ihrem Molekül aufweist, zusammengesetzt sein.
Das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel kann bevorzugt aus einer Verbindung mit einer Gruppe zusammengesetzt sein, die durch die folgende allgemeine Formel (1) dargestellt wird: Allgemeine Formel (1)
wobei R¹ ein Wasserstoffatom oder eine einwertige organische Gruppe bedeutet.
In der flüssigkristallinen Verbindung, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel bevorzugt in einem Anteil von 0,05 bis 30 Gew.-% beruhend auf dem gesamten Gewicht des den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels und der flüssigkristallinen Verbindung enthalten sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ebenso eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verwendet werden, die eine Flüssigkristallschicht umfasst, die aus der vorstehend beschriebenen Flüssigkristall-Zusammensetzung gebildet wurde.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird folglich ein Flüssigkristall-Anzeigeverfahren zur Verfügung gestellt, welches umfasst:
Kühlen einer Flüssigkristallschicht, die aus der Flüssigkristall-Zusammensetzung gebildet wurde, auf eine Temperatur, die nicht höher als eine Phasenübergangstemperatur zwischen einer isotropen flüssigen Phase und einer Flüssigkristallphase in der flüssigkristallinen Verbindung in einem Zustand ist, dass sich die flüssigkristalline Verbindung in der isotropen flüssigen Phase befindet, während ein elektrisches Feld auf die Flüssigkristallschicht in ihrer Dickenrichtung gemäß eines Anzeigemusters wirkt, wodurch die flüssigkristalline Verbindung von der isotropen flüssigen Phase zu der Flüssigkristallphase transformiert wird; und
Kühlen der Flüssigkristallschicht in dem Zustand der Flüssigkristallphase auf eine Temperatur von nicht höher als der Gelierungstemperatur durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel, wodurch die Flüssigkristall-Zusammensetzung geliert wird.
Gemäß der Flüssigkristall-Zusammensetzung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird die Flüssigkristall-Zusammensetzung auf eine Temperatur gekühlt, die nicht höher ist als die Phasenübergangstemperatur zwischen der isotropen flüssigen Phase und der Flüssigkristallphase in der flüssigkristallinen Verbindung in einem Zustand, der auf eine höhere Temperatur erhitzt wurde als die Phasenübergangstemperatur, während ein elektrisches Feld auf die Flüssigkristall-Zusammensetzung wirkt, wodurch der Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung gesteuert werden kann. Die Flüssigkristall-Zusammensetzung wird dann durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittel auf eine Temperatur gekühlt, die nicht höher als die Gelierungstemperatur ist, wodurch die Fließfähigkeit der Flüssigkristall-Zusammensetzung durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel verloren geht, und der Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung geregelt wird, so dass der Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung stabil erhalten werden kann, selbst nachdem die Wirkung des elektrischen Feldes verloren ging. Die Flüssigkristall-Zusammensetzung wird erneut auf eine Temperatur erhitzt, die höher ist als die Phasenübergangstemperatur zwischen der isotropen flüssigen Phase und der Flüssigkristallphase in der flüssigkristallinen Verbindung, wodurch die Flüssigkristall-Zusammensetzung in eine optisch isotrope Flüssigkeit umgewandelt wird, so dass der Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung geändert werden kann.
Gemäß der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, wird die Flüssigkristallschicht, welche auf eine Temperatur erhitzt wurde, die höher ist als die Phasenübergangstemperatur zwischen der isotropen flüssigen Phase und der flüssigkristallinen Phase in der flüssigkristallinen Verbindung, auf eine Temperatur abgekühlt, die nicht höher ist als die Phasenübergangstemperatur, während ein elektrisches Feld auf die Flüssigkristallschicht in der Dickenrichtung davon gemäß eines Anzeigemusters wirkt, wodurch die flüssigkristalline Verbindung von der isotropen flüssigen Phase zu der Flüssigkristallphase transformiert wird, wodurch Licht durchlässige Abschnitte und Licht streuende Abschnitte in der Flüssigkristallschicht gebildet werden, so dass das gewünschte Anzeigemuster zur Verfügung gestellt wird. Die Flüssigkristallschicht in einem solchen Zustand wird dann durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel auf eine Temperatur abgekühlt, die nicht höher ist als die Gelierungstemperatur, wodurch die Flüssigkristallschicht geliert wird, so dass das Anzeigemuster, das in der Flüssigkristallschicht gebildet wurde, fixiert wird.
In dem Zustand, in dem die Flüssigkristallschicht aber durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel bei einer Temperatur ist, die nicht höher als die Gelierungstemperatur ist, wird der Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung durch Moleküle des den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels geregelt, so dass der Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung unverändert verbleibt, selbst wenn die Wirkung des elektrischen Feldes beendet wird. Demzufolge werden Licht durchlässige Abschnitte und Licht streuende Abschnitte in der Flüssigkristallschicht wie sie sind zurückgehalten, so dass der angezeigte Zustand stabil erhalten bleibt.
Die Flüssigkristallschicht wird erneut auf eine Temperatur erhitzt, die höher ist als die Phasenübergangstemperatur zwischen der isotropen flüssigen Phase und der flüssigkristallinen Phase in der flüssigkristallinen Verbindung, wodurch der angezeigte Zustand aufgelöst wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehenden und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen deutlich werden, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen vorgenommen werden, in welchen:
1A bis 1E in typischer Weise Änderungen des Zustandes durch eine Temperaturänderung in einer Flüssigkristallschicht darstellen, in welcher die Anisotropie der dielektrischen Konstante einer flüssigkristallinen Verbindung positiv ist; und
2A bis 2E in typischer Weise Veränderungen des Zustands durch die Temperaturveränderungen in einer Flüssigkristallschicht darstellen, in welcher die Anisotropie der dielektrischen Konstante einer flüssigkristallinen Verbindung negativ ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hiernach im Detail beschrieben.
Die flüssigkristalline Zusammensetzung, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, umfasst eine flüssigkristalline Verbindung und ein den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierendes Mittel.
Als flüssigkristalline Verbindung in der Flüssigkristall-Zusammensetzung, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, können verschiedene Verbindungen verwendet werden, die hier zuvor auch verwendet wurden in Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen, zum Beispiel flüssigkristalline Verbindungen wie Biphenyl-Verbindungen, Phenylcyclohexan-Verbindungen, Phenylpyrimidin-Verbindungen und Cyclohexylcycloyhexan-Verbindungen, welche in „Liquid Crystal Device Handbook", editiert durch Nr. 142 Komitee in der Japan Society for the Promotion of Science (1989), Seiten 154 bis 192 und Seiten 715 bis 722, und welche eine nematische Phase oder eine smektische Phase oder Mischungen davon darstellen. Die flüssigkristalline Verbindung kann entweder positiv oder negativ in der Anisotropie der dielektrischen Konstante sein.
Als spezifische bevorzugte Beispiele der flüssigkristallinen Verbindungen können Verbindungen genannt werden, welche durch die folgenden Formel (i) bis (iii) und „E7" und „E63" (Produkte von Merck Co.) dargestellt werden.
Formel (i)
Formel (ii)
Formel (iii)
Das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel in der Flüssigkristall-Zusammensetzung, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist eine Substanz mit einer Natur, dass sie in eine flüssigkristalline Verbindung gemischt ist, wodurch eine Mischung geliert wird, das heißt eine Substanz mit einer Funktion des Gelierens der Flüssigkristall-Zusammensetzung, oder eine Substanz mit einer Funktion als Gelierungsmittel, durch welches die Fließfähigkeit der Flüssigkristall-Zusammensetzung im Wesentlichen durch ihr Gelieren verloren geht, wodurch der Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung in der Flüssigkristall-Zusammensetzung reguliert wird.
Als solches den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierendes Mittel wird bevorzugt eine Verbindung mit mindestens einer Gruppe (hiernach ebenso als „Wasserstoffbrückenbindung bildende Gruppe") verwendet, die dazu fähig ist, eine intermolekulare Wasserstoffbrückenbindung zu bilden, und mit mindestens einer Alkylengruppe in ihrem Molekül verwendet. Eine Verbindung mit mindestens zwei Wasserstoffbrückenbindung bildenden Gruppen und mindestens zwei Alkylengruppen in seinem Molekül ist insbesondere bevorzugt. Ein solches den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierendes Mittel bildet faserige Aggregate, die aus einer Anzahl von Molekülen zusammengesetzt sind, die durch Bilden einer Wasserstoffbindung zwischen den Molekülen faserig aggregiert sind, wodurch der orientierte Zustand der flüssigkristallinen Verbindung reguliert und darüber hinaus die gesamte Zusammensetzung geliert wird, so dass die Fließfähigkeit der Zusammensetzung im Wesentlichen verloren geht.
Beispiele der Wasserstoffbrückenbindung bildenden Gruppe schließen eine -NHCO-Gruppe und andere Gruppen ein, die aus einer Kombination von -NH- und -CO- zusammengesetzt sind. Als Alkylengruppe ist es bevorzugt, dass diese mindestens vier Kohlenstoffatome aufweist, insbesondere dass sie sechs bis zwanzig Kohlenstoffatome aufweist.
Es ist bevorzugt, als das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierendes Mittel eine Verbindung zu verwenden, mit einer Gruppe, die durch die allgemeine Formel (1) dargestellt wird. Eine Verbindung mit 1 bis 10 der Gruppen, die durch die allgemeine Formel (1) dargestellt werden, in ihrem Molekül ist insbesondere bevorzugt. Eine Verbindung mit 1 bis 4 Gruppen, die durch die allgemeine Formel (1) in ihrem Molekül dargestellt werden, ist insbesondere bevorzugt.
Spezifisch bevorzugte Beispiele eines solchen den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels schließen Verbindungen ein, die durch die folgenden Formel (iv) bis (xi) dargestellt werden:
Formel (iv)
Formel (v)
Formel (vi)
Formel (vii)
Formel (viii)
Formel (ix)
Formel (x)
Formel (xi)
Die Flüssigkristall-Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine solche flüssigkristalline Verbindung und ein solches den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierendes Mittel. Ferner ist die Phasenübergangstemperatur zwischen einer isotropen flüssigen Phase und einer Flüssigkristallphase in der flüssigkristallinen Verbindung (hiernach ebenso als „Flüssigkeit-Flüssigkristallphasen-Übergangstemperatur" bezeichnet) höher als die Gelierungstemperatur durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel, das heißt, die Gelierungstemperatur einer Mischung der flüssigkristallinen Verbindung und des den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels.
Der Ausdruck „Gelierungstemperatur", wie er hierin verwendet wird, bedeutet eine Temperatur zu dem Zeitpunkt, zu dem die Flüssigkristall-Zusammensetzung von einer Flüssigkeit zu einem Gel transformiert wurde, wenn die Flüssigkristall-Zusammensetzung auf einen Zustand erhitzt wurde, dass die Flüssigkristall-Zusammensetzung flüssig wird und die Flüssigkristall-Zusammensetzung in diesem flüssigen Zustand mit einer Abkühlrate von 5°C/min abgekühlt wurde.
Im Speziellen ist eine Differenz (T₁ – T₂) zwischen der Flüssigkeit-Flüssigkristallphasen-Übergangstemperatur T₁ und der Gelierungstemperatur T₂ durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel bevorzugt mindestens 5°C, insbesondere bevorzugt 10 bis 30°C. Wenn die Differenz (T₁ – T₂) weniger als 5°C beträgt, ein Temperaturbereich, in welchem die flüssigkristalline Verbindung eine Flüssigkristallphase darstellt, und sich die gesamte Zusammensetzung in einem flüssigen Zustand befindet und eng wird, so dass es in einigen Fällen schwierig werden kann, den Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung zu steuern.
Die Gelierungstemperatur durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel wird geeignet in einer solchen Art und Weise ausgewählt, dass die Flüssigkristall-Zusammensetzung bei einer normalen Temperatur in einem Gelzustand ist, und beträgt bevorzugt 20°C oder mehr.
Der Anteil des den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels, das in der Flüssigkristall-Zusammensetzung enthalten ist, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, variiert gemäß seiner Art und ist bevorzugt 0,05 bis 30,0 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 0,05 bis 10 Gew.-% und sehr bevorzugt 0,2 bis 5,0 Gew.-% und am Besten 0,2 bis 3,0 Gew.-% beruhend auf dem gesamten Gewicht des den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels und der flüssigkristallinen Verbindung. Wenn dieser Anteil niedriger als 0,05 Gew.-% ist, kann die Fließfähigkeit der Zusammensetzung nicht genug verloren gehen, so dass es in einigen Fällen schwierig sein kann, den Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung zu regulieren. Wenn der Anteil 30,0 Gew.-% auf der anderen Seite übersteigt, wird die Gelierungstemperatur durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel zu hoch, so dass es in einigen Fällen schwierig sein kann, den Zustand der flüssigkristallinen Verbindung zu steuern.
Das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel in der Flüssigkristall-Zusammensetzung, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist bevorzugt eines, das faserige Aggregate bildet, die in der gleichen Richtung wie die flüssigkristalline Verbindung in einem Zustand orientiert sind, das die Flüssigkristalline Verbindung in der Flüssigkristall-Zusammensetzung in einer Richtung orientiert hat. Ein solches den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierendes Mittel beeinträchtigt kaum den Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung während des Gelierens der Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem Zustand, der die flüssigkristalline Verbindung in einer Richtung orientiert hat. Zusätzlich ist in dem Zustand, in dem die Flüssigkristall-Zusammensetzung geliert wurde, der Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung durch die linearen Aggregate des den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels stabiler erhalten, das in der gleichen Richtung wie die flüssigkristalline Verbindung orientiert ist.
Ob das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel faserige Aggregate bildet, die in der gleichen Richtung wie die flüssigkristalline Verbindung orientiert sind, oder nicht, wird zum Beispiel durch dessen Kombination mit einer verwendeten flüssigkristallinen Verbindung bestimmt. Beispiele von spezifischen Zusammensetzungen der flüssigkristallinen Verbindung und dem den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittel schließen eine Kombination der flüssigkristallinen Verbindung „E63" (Produkt von Merck Co.) mit der Verbindung, welche durch die Formel (vi) dargestellt wird, eine Kombination der flüssigkristallinen Verbindung „E63" (Produkt von Merck Co.) mit der Verbindung, die durch die Formel (viii) dargestellt wird, eine Kombination der flüssigkristallinen Verbindung „E63" (Produkt von Merck Co.) mit der Verbindung, die durch die Formel (ix) dargestellt wird, eine Kombination der flüssigkristallinen Verbindung „E63" (Produkt von Merck Co.) mit der Verbindung, die durch die Formel (x) dargestellt wird und eine Verbindung einer Mischung der flüssigkristallinen Verbindung, welche durch die Formel (ii) dargestellt wird, und der flüssigkristallinen Verbindung, welche durch die Formel (iii) dargestellt wird, mit der Verbindung, welche durch die Formel (vi) dargestellt wird ein. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Kombinationen begrenzt.
Da die Flüssigkristall-Zusammensetzung, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die flüssigkristalline Verbindung und das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel umfasst, und die Flüssigkeit-Flüssigkristallphasen-Überganstemperatur T₁ der flüssigkristallinen Verbindung durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel höher ist als die Gelierungstemperatur T₂, wird die Flüssigkristall-Zusammensetzung eine optisch isotrope Flüssigkeit, wenn sie bei einer höheren Temperatur als die Flüssigkeit-Flüssigkristallphasen-Übergangstemperatur T₁ der flüssigkristallinen Verbindung ist. Die Flüssigkristall-Zusammensetzung wird eine optisch anisotrope Flüssigkeit (Flüssigkristall), wenn sie bei einer Temperatur höher als die Gelierungstemperatur T₂ durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel aber nicht höher als die Flüssigkeit-Flüssigkristallphasen-Übergangstemperatur T₁ der flüssigkristallinen Verbindung ist. Oder die Flüssigkristall-Zusammensetzung wird ein optisch anisotropes Gel (Flüssigkristallgel) aufgrund des im Wesentlichen Verlustes ihrer Fließfähigkeit, wenn sie bei einer Temperatur von nicht höher als die Gelierungstemperatur T₂ durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel ist.
Gemäß der Flüssigkristall-Zusammensetzung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, mit solchen Eigenschaften wird die Flüssigkristall-Zusammensetzung, welche auf eine höhere Temperatur als die Flüssigkeit-Flüssigkristallphasen-Übergangstemperatur T₁ aufgeheizt wurde, auf eine Temperatur nicht höher als die Flüssigkeit-Flüssigkristallphasen-Übergangstemperatur T₁ abgekühlt, während ein elektrisches Feld an die Flüssigkristall-Zusammensetzung angelegt wird, wodurch der Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung gesteuert werden kann. Die Flüssigkristall-Zusammensetzung wird dann auf eine Temperatur von nicht höher als die Gelierungstemperatur T₂ durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel abgekühlt, wodurch die Fließfähigkeit der Flüssigkristall-Zusammensetzung durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel verloren geht, und der Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung wird gesteuert, so dass der Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung stabil erhalten werden kann, selbst nachdem die Wirkung des elektrischen Feldes verloren ging. Die Flüssigkristall-Zusammensetzung wird erneut auf eine höhere Temperatur als die Flüssigkeit-Flüssigkristallphasen-Übergangstemperatur T₁ aufgeheizt, wodurch die Flüssigkristall-Zusammensetzung in eine optisch isotrope Flüssigkeit umgewandelt wird, so dass der Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung geändert werden kann.
Es gibt keine besonderen Begrenzungen für die spezifische Struktur der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, solange sie eine Flüssigkristallschicht aufweist, die aus der zuvor beschriebenen Flüssigkristall-Zusammensetzung gebildet wurde. So kann jede Struktur, die herkömmlich bekannt ist, verschiedene Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen verwenden.
Die Flüssigkristallschicht wird im Allgemeinen zwischen zwei Substraten gebildet, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Eine Elektrode zum Hervorrufen eines elektrischen Feldes an der Flüssigkristallschicht wird auf jedem dieser beiden Substrate bereit gestellt. Wenn die Anisotropie der dielektrischen Konstante der flüssigkristallinen Verbindung in der flüssigkristallen Zusammensetzung negativ ist, wird eine Orientierungsbehandlung zum Orientieren der Moleküle der flüssigkristallinen Verbindung, zum Beispiel in einer Dickenrichtung der Flüssigkristallschicht, an die innere Oberfläche jedes Substrats unterzogen.
Die Dicke der Flüssigkristallschicht wird geeignet gemäß den Arten der Komponenten in der Flüssigkristall-Zusammensetzung ausgewählt, der Endanwendung, die für die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gedacht ist, und/oder dergleichen ausgewählt, und ist bevorzugt 1 bis 50 μm, insbesondere bevorzugt 5 bis 25 μm vom Standpunkt des Bereitstellens einer Flüssigkristallschicht mit hohem Kontrast zwischen einem Licht streuenden Zustand und einem Licht durchlässigen Zustand.
Eines oder beide der Substrate, zwischen welchen die Flüssigkristallschicht gebildet wurde, werden aus einem transparenten Material gebildet. Materialien zum Bilden der Substrate können entweder steife Materialien wie Glasplatten oder Metallplatten oder flexible Materialien wie Harzfilme sein.
Die Elektroden, die auf einer oder beiden der Substrate bereitgestellt sind, werden aus einem transparenten Material gebildet. Als ein solches transparentes Material kann ITO verwendet werden.
Die Flüssigkristallschicht kann durch Auftragen der zuvor beschriebenen Flüssigkristall-Zusammensetzung auf die Oberfläche des Substrats mit Hilfe einer Beschichtungsvorrichtung wie einem Schleuderbeschichter, einem Balkenbeschichter oder einem Walzenbeschichter in einem Zustand gebildet werden, dass die Flüssigkristall-Zusammensetzung auf eine höhere Temperatur als die Gelierungstemperatur T₂ durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel aufgeheizt wurde.
Gemäß der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, wird die Flüssigkristallschicht in einem Zustand einer isotropen flüssigen Phase und erhitzt auf eine höhere Temperatur als die Flüssigkeit-Flüssigkristallphasen-Übergangstemperatur T₁ auf eine Temperatur nicht höher als die Flüssigkeit-Flüssigkristallphasen-Übergangstemperatur T₁, während ein elektrisches Feld auf die Flüssigkristallschicht in der Dickenrichtung davon gemäß eines Anzeigemusters wirkt, wodurch die flüssigkristalline Verbindung von der isotropen flüssigen Phase in die Flüssigkristallphase transformiert wird, wodurch das gewünschte Anzeigemuster in der Flüssigkristallschicht gebildet wird. Die Flüssigkristallschicht in einem solchen Zustand wird dann auf eine Temperatur von nicht höher als der Gelierungstemperatur T₂ durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel abgekühlt, wodurch die Flüssigkristallschicht geliert wird, so dass das Anzeigemuster, das in der Flüssigkristallschicht gebildet ist, fixiert wird. Nach einer solchen Art und Weise wird das gewünschte Bild angezeigt.
Ein Anzeigeverfahren durch eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer Flüssigkristallschicht, in welcher die Anisotropie der dielektrischen Konstante einer flüssigkristallinen Verbindung positiv ist, und ein Anzeigeverfahren durch eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer Flüssigkristallschicht, in welcher die Anisotropie der dielektrischen Konstante einer flüssigkristallinen Verbindung negativ ist, werden hiernach speziell beschrieben.
(1) Anzeigeverfahren durch die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit der Flüssigkristallschicht, in welche die Anisotropie der dielektrischen Konstante der flüssigkristallinen Verbindung positiv ist:
Wenn eine Flüssigkristallschicht 3, die zwischen Substraten 1 und 2 gebildet wurde, zuerst auf eine Temperatur höher als die Flüssigkeit-Flüssigkristallphasen-Übergangstemperatur T₁ einer flüssigkristallinen Verbindung in der Flüssigkristallschicht aufgeheizt wird, zeigt die flüssigkristalline Verbindung in der Flüssigkristallschicht 3 eine isotrope flüssige Phase, so dass Moleküle 4 der flüssigkristallinen Verbindung in einem Zustand sind, der ohne jegliche Ordnung verteilt ist, wie in 1A dargestellt wird. Da andererseits die Temperatur des den Flüssigkristall-Orientierungszustand einstellenden Mittels zu diesem Zeitpunkt höher ist als die Gelierungstemperatur 2 durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand einstellende Mittel, wird keine Wasserstoffbrückenbindung durch eine Wasserstoffbrückenbindung bildende Gruppe zwischen den Molekülen 5 des den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels gebildet, wodurch die Moleküle 5 in einem Zustand sind, in dem sie in der Flüssigkristallschicht 3 dispergiert sind.
Die Flüssigkristallschicht 3 wird dann auf eine Temperatur nicht höher als die Flüssigkeit-Flüssigkristallphasen-Übergangstemperatur 1 der flüssigkristallinen Verbindung abgekühlt, aber höher als die Gelierungstemperatur T₂ durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel, während ein elektrisches Feld mit Hilfe von Elektroden (nicht dargestellt), die auf den Substraten 1 und 2 bereitgestellt sind, auf die Flüssigkristallschicht 3 in ihrer Dickenrichtung gemäß eines zu bildenden Anzeigemusters wirkt. Als Ergebnis wird die flüssigkristalline Verbindung von der istotropen flüssigen Phase zu einer Flüssigkristallphase in Abschnitten der Flüssigkristallschicht 3 transformiert, auf welche das elektrische Feld gewirkt hat, in einem Zustand, dass die Moleküle 4 der flüssigkristallinen Verbindung in der Dickenrichtung orientiert wurden, wie in 1B dargestellt wird, wodurch solche Abschnitte einen Licht durchlässigen Zustand erhalten, durch welchen Licht in der Dickenrichtung davon durchgelassen wird. Andererseits wird die flüssigkristalline Verbindung von der isotropen flüssigen Phase zu einer Flüssigkristallphase in Abschnitten der Flüssigkristallschicht 3 transformiert, auf welche kein elektrisches Feld wirkte, in einem Zustand das die Moleküle 4 der flüssigkristallinen Verbindung verteilt ohne jegliche Ordnung verbleiben, wie in 1D dargestellt wird, wodurch solche Abschnitte einen Licht streuenden Zustand erhalten, durch welchen Licht gestreut wird. In einer solchen Art und Weise werden die Abschnitte in dem Licht durchlässigen Zustand (hiernach auch als Licht durchlässiger Abschnitt bezeichnet) und die Abschnitt in dem Licht streuenden Zustand (hiernach ebenso als „Licht streuende Abschnitte" bezeichnet) in der Flüssigkristallschicht 3 gebildet, wodurch das gewünschte Anzeigemuster erzeugt wird. In dem Vorstehenden verbleiben die Moleküle 5 des den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels in der Flüssigkristallschicht 3 dispergiert, weil sie bei der höheren Temperatur als die Gelierungstemperatur T₂ durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel gehalten werden.
Die Flüssigkristallschicht 3 in einem solchen Zustand wird weiter auf eine Temperatur nicht höher als die Gelierungstemperatur T₂ durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel abgekühlt. Als Ergebnis, da die Moleküle 4 der flüssigkristallinen Verbindung, welche in der Dickenrichtung orientiert sind, in den Abschnitten der Flüssigkristallschicht 3 vorhanden sind, auf welche ein elektrisches Feld eingewirkt hat, werden faserige Aggregate 6, die aus den Molekülen des den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels zusammengesetzt sind, die faserig durch Bilden von Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Molekülen gebildet wurden, in einem Zustand gebildet werden, der in einer Dickenrichtung orientiert ist, das heißt, der gleichen Richtung wie die Moleküle 4 der flüssigkristallinen Verbindung, wie in 1C dargestellt wird. Da andererseits die Moleküle 4 der flüssigkristallinen Verbindung in einem Zustand vorhanden sind, der ohne jegliche Ordnung in den Abschnitten der Flüssigkristallschicht 3 verteilt ist, auf welchen kein elektrisches Feld gewirkt hat, werden faserige Aggregate 6, die aus den Molekülen des den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels zusammengesetzt sind, das durch Bilden von Wasserstoffbrüchen zwischen den Molekülen faserig aggregiert ist, ohne jegliche Ordnung gebildet, wie in 1E dargestellt wird. In einer solchen Art und Weise geht die Fließfähigkeit der Flüssigkristallschicht 3 verloren, so dass ein Gel gebildet wird, wodurch das Anzeigemuster, das in der Flüssigkristallschicht 3 gebildet wurde, fixiert wird, um das gewünschte Bild anzuzeigen.
In dem Zustand, dass sich die Flüssigkristallschicht 3 bei einer Temperatur nicht höher als die Gelierungstemperatur T₂ durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel befindet, wird der orientierte Zustand der flüssigkristallinen Verbindungsmoleküle 4 in der Flüssigkristallschicht 3 durch die linearen Aggregate 6, die aus den Molekülen des den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels zusammengesetzt sind, reguliert, so dass der orientierte Zustand der flüssigkristallinen Verbindungsmoleküle 4 unverändert verbleibt, selbst nachdem das Wirken des elektrischen Feldes beendet wurde. Demzufolge werden die Licht durchlässigen Abschnitte (Abschnitte, auf welche das elektrische Feld gewirkt hat) und die Licht streuenden Abschnitte (Abschnitte auf welche das elektrische Feld nicht gewirkt hat) in der Flüssigkristallschicht 3 wie sie sind aufrecht erhalten, so dass der angezeigte Zustand stabil erhalten bleibt.
Wenn die Flüssigkristallschicht 3 weiter auf eine Temperatur höher als die Flüssigkeit-Flüssigkristallphasen-Übergangstemperatur T₁ der flüssigkristallinen Verbindung darin aufgeheizt wird, werden die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Molekülen des den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels in den linearen Aggregaten 6 aufgebrochen und darüber hinaus die flüssigkristalline Verbindung von der Flüssigkristallphase zu der isotropen flüssigen Phase transformiert, so dass die Flüssigkristallschicht 3 einen Zustand annimmt, der in 1A dargestellt wird, das heißt, einen Zustand, in welchem die Moleküle 5 des den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels dispergiert und die flüssigkristalline Verbindungsmoleküle 4 ohne jegliche Ordnung verteilt sind, wodurch der angezeigte Zustand aufgelöst wird.
(2) Anzeigeverfahren durch die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit der Flüssigkristallschicht, in welcher die Anisotropie der dielektrischen Konstante der flüssigkristallinen Verbindung negativ ist:
Wenn eine Flüssigkristallschicht 3, die zwischen Substraten 1 und 2 gebildet wurde, zuerst auf eine höhere Temperatur als die Flüssigkeit-Flüssigkristallphasen-Übergangstemperatur T₁ einer flüssigkristallinen Verbindung in der Flüssigkristallschicht aufgeheizt wurde, zeigt die flüssigkristalline Verbindung in der Flüssigkristallschicht 3 eine isotrope flüssige Phase, so dass Moleküle 4 der flüssigkristallinen Verbindung in einem Zustand sind, dass sie ohne jegliche Ordnung verteilt sind, wie in 2A dargestellt wird. Da andererseits die Temperatur eines den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels zu diesem Zeitpunkt höher ist als die Gelierungstemperatur T₂ durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel, werden keine Wasserstoffbrückenbindungen durch eine Wasserstoffbrückenbindung bildende Gruppe zwischen den Molekülen 5 des den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels gebildet, wodurch sich die Moleküle 5 in einem Zustand befinden, dass sie in der Flüssigkristallschicht 3 dispergiert sind.
Die Flüssigkristallschicht 3 wird dann auf eine Temperatur nicht höher als die Flüssigkeit- Flüssigkristallphasen-Übergangstemperatur T₁ der flüssigkristallinen Verbindung abgekühlt, aber höher als die Gelierungstemperatur T₂, durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel, während ein elektrisches Feld mit Hilfe von Elektroden (nicht dargestellt), die auf den Substraten 1 und 2 bereitgestellt sind, auf die Flüssigkristallschicht 3 in der Dickenrichtung davon gemäß eines zu bildenden Anzeigemusters wirkt. Als Ergebnis wird die flüssigkristalline Verbindung von der isotropen flüssigen Phase zu einer Flüssigkristallphase in Abschnitten der Flüssigkristallschicht 3 transformiert, auf welche kein elektrisches Feld wirkt, in einem Zustand, dass die Moleküle 4 der flüssigkristallinen Verbindung in der Dickenrichtung zum Beispiel durch Orientierungsfilme (nicht dargestellt), die auf den inneren Oberflächen der Substrate 1 und 2 gebildet wurden, orientiert werden, wie in 2B dargestellt wird, wodurch solche Abschnitte einen Licht durchlässigen Zustand erhalten, dass Licht in der Dickenrichtung davon durchgelassen wird. Auf der anderen Seite wird die flüssigkristalline Verbindung von der isotropen flüssigen Phase zu einer Flüssigkristallphase in Abschnitten der Flüssigkristallschicht 3 transformiert, auf welche das elektrische Feld wirkte, in einem Zustand, dass die Moleküle 4 der flüssigkristallinen Verbindung dazu gebracht wurden, turbulent zu fließen, wie in 2D dargestellt wird, wodurch solche Abschnitte einen Licht streuenden Zustand (dynamischen Licht streuenden Zustand) erhalten, durch welchen Licht gestreut wird. In einer solchen Art und Weise werden die Licht durchlässigen Abschnitte und die Licht streuenden Abschnitte in der Flüssigkristallschicht 3 gebildet, wodurch das gewünschte Anzeigemuster erzeugt wird. In dem Vorstehenden verbleiben die Moleküle 5 des den Flüssigkristall- Orientierungszustand regulierenden Mittels in der Flüssigkristallschicht 3 dispergiert, weil sie sich bei einer höheren Temperatur als die Gelierungstemperatur T₂ durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel befinden.
Die Flüssigkristallschicht 3 in einem solchen Zustand wird weiter auf eine Temperatur nicht höher als die Gelierungstemperatur T₂ durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel abgekühlt. Als Ergebnis, da die Moleküle 4 der flüssigkristallinen Verbindung, die in der Dickenrichtung orientiert sind, in den Abschnitten der Flüssigkristallschicht 3 vorhanden sind, auf welche kein elektrisches Feld wirkte, werden faserige Aggregate 6, die aus den Molekülen des den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels zusammengesetzt sind, und die faserig durch Bilden von Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Molekülen aggregiert sind, in einem Zustand gebildet werden, der in der Dickenrichtung orientiert ist, das heißt, in der gleichen Richtung wie die Moleküle 4 der flüssigkristallinen Verbindung, wie in 2C dargestellt wird. Da andererseits die Moleküle 4 der flüssigkristallinen Verbindung in einem Zustand vorhanden sind, dass sie turbulent in den Abschnitten der Flüssigkristallschicht 3 fließen, auf welche das elektrische Feld gewirkt hat, werden faserige Aggregate 6, die aus den Molekülen des den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels zusammengesetzt sind, und die durch Bilden einer Wasserstoffbrückenbindung zwischen den Molekülen faserig aggregiert sind, ohne jegliche Ordnung gebildet, wie in 2E dargestellt wird. In einer solchen Art und Weise geht die Fließfähigkeit der Flüssigkristallschicht 3 verloren, so dass ein Gel gebildet wird, wodurch das Anzeigemuster, das in der Flüssigkristallschicht 3 gebildet wurde, fixiert wird, so dass es das gewünschte Bild anzeigt.
In dem Zustand, dass die Flüssigkristallschicht 3 sich bei einer Temperatur nicht höher als die Gelierungstemperatur T₂ durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel befindet, wird der orientierte Zustand der flüssigkristallinen Verbindungsmoleküle 4 in der Flüssigkristallschicht 3 durch die linearen Aggregate 6 reguliert, die aus den Molekülen des den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels zusammengesetzt sind, so dass der orientierte Zustand der flüssigkristallinen Verbindungsmoleküle 4 unverändert bleibt, selbst wenn die Einwirkung des elektrischen Feldes beendet wurde. Demzufolge werden die Licht durchlässigen Abschnitte (Abschnitte, an welche kein elektrisches Feld angelegt wurde) und die Licht streuenden Abschnitte (Abschnitte, auf welche das elektrische Feld nicht wirkte) in der Flüssigkristallschicht 3 wie sie sind aufrecht erhalten, so dass der angezeigte Zustand stabil erhalten bleibt.
Wenn die Flüssigkristallschicht 3 weiter auf eine höhere Temperatur als die Flüssigkeit-Flüssigkristallphasen-Übergangstemperatur T₂ der flüssigkristallinen Verbindung darin aufgeheizt wird, werden die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Molekülen des den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels in dem linearen Aggregaten 6 aufgebrochen und darüber hinaus die flüssigkristalline Verbindung von der Flüssigkristallphase zu der isotropen flüssigen Phase transformiert, so dass die Flüssigkristallschicht 3 einen Zustand annimmt, der in 2A dargestellt wird, das heißt, einen Zustand, in dem die Moleküle 5 des den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierenden Mittels dispergiert und die flüssigkristallinen Verbindungsmoleküle 4 ohne jegliche Ordnung verteilt sind, wodurch der angezeigte Zustand aufgelöst wird.
Die vorliegende Erfindung wird hiernach speziell durch die folgenden Beispiele beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beispiele begrenzt.
Beispiel 1
Eine flüssigkristalline Verbindung, „E63" (Produkt von Merck Co; flüssigkristalline Verbindung, deren Flüssigkeit-Flüssigkristallphasen-Übergangstemperatur T₁ 87°C beträgt und deren Anisotropie der dielektrischen Konstante positiv ist, 99 Gewichtsteile) und eine Verbindung (1,0 Gewichtsteil), welche durch die Formel (iv) dargestellt wird, wurden in Methylenchlorid bei Raumtemperatur gelöst. Diese Lösung wurde in einem Durchzug mit Luft getrocknet, wodurch das Methylenchlorid verdampft wurde, so dass eine Flüssigkristall-Zusammensetzung eines Gelzustandes hergestellt wurde. Die Gelierungstemperatur T₂ dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung wurde gemessen und mit 58°C bestimmt.
Zwei Glassubstrate, welche jeweils mit einer transparenten Elektrode aus einem ITO-Film versehen waren, wurden bereitgestellt, die Flüssigkristall-Zusammensetzung in einem flüssigen Zustand durch Erhitzen auf eine Seite eines Substrats aufgetragen und das andere Substrat darauf gelegt, um diese zu fixieren, wodurch eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einer Flüssigkristallschicht mit einer Dicke von 16 μm hergestellt wurde.
Beispiel 2
Eine Flüssigkristall-Zusammensetzung wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, dass die Menge der flüssigkristallinen Verbindung, „E63", die verwendet wurde, auf 98 Gewichtsteile und die Menge der verwendeten Verbindung, welche durch die Formel (iv) dargestellt wurde, auf zwei Gewichtsteile verändert wurde, um eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung herzustellen. Die Gelierungstemperatur dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung wurde gemessen und mit 59°C bestimmt.
Beispiel 3
Eine Flüssigkristall-Zusammensetzung wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, dass eine Verbindung, welche durch die Formel (viii) dargestellt wird, anstatt der Verbindung verwendet wurde, die durch die Formel (iv) dargestellt wird, um eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung herzustellen. Die Gelierungstemperatur T₂ dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung wurde gemessen und mit 64°C bestimmt.
Beispiel 4
Eine Flüssigkristall-Zusammensetzung wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, dass ein Verbindung, welche durch die Formel (ix) dargestellt wird, anstatt der Verbindung, die durch die Formel (iv) dargestellt wird, verwendet wurde, um eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung herzustellen. Die Gelierungstemperatur T₂ dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung wurde gemessen und mit 40°C bestimmt.
Beispiel 5
Eine Flüssigkristall-Zusammensetzung wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, dass eine Verbindung, welche durch die Formel (x) dargestellt wird, anstatt der Verbindung, die durch die Formel (iv) dargestellt wird, verwendet wurde, um eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung herzustellen. Die Gelierungstemperatur T₂ dieser Flüssigkristall-Zusammensetzung wurde gemessen und mit 69°C bestimmt.
Beispiel 6
Eine Flüssigkristall-Zusammensetzung wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, dass eine Mischung einer Verbindung (flüssigkristalline Verbindung, deren Anisotropie der dielektrischen Konstante negativ ist; 49,5 Gewichtsteile), welche durch die Formel (ii) dargestellt wird, und eine Verbindung (flüssigkristalline Verbindung, deren Anisotropie der dielektrischen Konstante negativ ist; 49,5 Gewichtsteile), welche durch die Formel (iii) dargestellt wird, anstatt der flüssigkristallinen Verbindung „E63" (99,0 Gewichtsteile) verwendet wurde. Eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 mit der Ausnahme hergestellt, dass diese Flüssigkristall-Zusammensetzung verwendet wurde, und dass Substrate auf deren inneren Oberflächen eine Orientierungsbehandlung vorgenommen worden war, verwendet wurden. Die Flüssigkeit-Flüssigkristallphasen-Übergangstemperatur T₁ in der flüssigkristallinen Verbindungsmischung wurde gemessen und mit 43°C bestimmt, und die Gelierungstemperatur der Flüssigkristall-Zusammensetzung wurde gemessen und mit 49°C bestimmt.
Auswertung der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
In Bezug auf die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß der Beispiele 1 bis 6 wurden Auswertungen in der folgenden Art und Weise ausgeführt.

(1) Die Flüssigkristallschicht in jeder Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurde auf eine höhere Temperatur als die Flüssigkeit-Flüssigkristallphasen-Übergangstemperatur T₁ der flüssigkristallinen Verbindung in der Flüssigkristallschicht aufgeheizt und dann auf Raumtemperatur mit einer Abkühlrate von 10°C/min abgekühlt. Danach wurde die vollständige Lichtdurchlässigkeit der Flüssigkristallschicht gemessen. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurde für 10 Tage in diesem Zustand stehen gelassen, um den Zustand der Veränderung in der gesamten Lichtdurchlässigkeit der Flüssigkristallschicht zu bestimmen.
(2) Die Flüssigkristallschicht in jeder Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurde auf eine höhere Temperatur als die Flüssigkeit-Flüssigkristallphasen-Übergangstemperatur T₁ der flüssigkristallinen Verbindung in der Flüssigkristallschicht aufgeheizt und dann auf Raumtemperatur mit einer Abkühlrate von 10°C/min unter Anlegen einer Wechselspannung von 50 V bei einer Frequenz von 300 Hz an die Flüssigkristallschicht abgekühlt. Nachdem das Anlegen der Wechselspannung beendet war, wurde die gesamte Lichtdurchlässigkeit der Flüssigkristallschicht gemessen. Die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung wurde für 10 Tage in diesem Zustand stehen gelassen, um den Zustand der Änderung in der gesamten Lichtdurchlässigkeit der Flüssigkristallschicht zu bestimmen.

Die Ergebnisse der vorstehenden Prüfungen werden in Tabelle 1 gezeigt.
Wie aus den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen deutlich wird, wurde bestätigt, dass gemäß jeder der Flüssigkristall-Zusammensetzungen der Beispiele 1 bis 6 der Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung durch Abkühlen der Flüssigkristall-Zusammensetzung gesteuert werden kann, die auf eine höhere Temperatur als die Flüssigkeit-Flüssigkristallphasen-Übergangstemperatur T₁ der flüssigkristallinen Verbindung aufgeheizt wurde, während ein elektrisches Feld auf die Flüssigkristall-Zusammensetzung wirkte oder ohne das Wirken eines elektrischen Feldes, und darüber hinaus der Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung stabil über einen langen Zeitraum erhalten bleiben kann.
Wie vorstehend beschrieben wurde, kann gemäß der Flüssigkristall-Zusammensetzung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wurde, der Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung stabil beibehalten werden, selbst wenn kein elektrisches Feld darauf wirkt, und darüber hinaus kann der Zustand der molekularen Orientierung der flüssigkristallinen Verbindung geändert werden.
Gemäß der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, die in der vorliegenden Erfindung verwendbar ist, kann der angezeigte Zustand stabil beibehalten werden, selbst nachdem das Wirken des elektrischen Feldes beendet wurde, und darüber hinaus kann der angezeigte Zustand leicht aufgelöst werden.
Gemäß dem Flüssigkristall-Anzeigeverfahren der vorliegenden Erfindung kann der angezeigte Zustand stabil beibehalten werden, selbst nachdem das Wirken des elektrischen Feldes beendet wurde, und kann darüber hinaus den angezeigten Zustand leicht auflösen.

Claims

Flüssigkristall-Anzeigeverfahren, welches umfasst; Verwenden einer Flüssigkristall-Zusammensetzung, die eine flüssigkristalline Verbindung und ein den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierendes Mittel zum Regulieren des orientierten Zustands der flüssigkristallinen Verbindung durch Gelieren umfasst, wobei eine Phasenübergangstemperatur (T₁) zwischen einer isotropen flüssigen Phase und einer Flüssigkristallphase in der flüssigkristallinen Verbindung höher ist als eine Gelierungstemperatur (T₂) durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel; Kühlen einer Flüssigkristallschicht, die aus der Flüssigkristall-Zusammensetzung gebildet wurde, auf eine Temperatur, die nicht höher als eine Phasenübergangstemperatur zwischen einer isotropen flüssigen Phase und einer Flüssigkristallphase in der flüssigkristallinen Verbindung in einem Zustand ist, dass sich die flüssigkristalline Verbindung in der isotropen flüssigen Phase befindet, während ein elektrisches Feld eine Wirkung auf die Flüssigkristallschicht in ihrer Dickenrichtung gemäß eines Anzeigemusters bewirkt, wodurch die flüssigkristalline Verbindung von der isotropen flüssigen Phase zu der Flüssigkristallphase transformiert wird; und Kühlen der Flüssigkristallschicht in dem Zustand der Flüssigkristallphase auf eine Temperatur von nicht höher als der Gelierungstemperatur durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel, wodurch die Flüssigkristall-Zusammensetzung geliert wird.
Das Flüssigkristall-Anzeigeverfahren nach Anspruch 1, wobei das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel eines ist, das faserige Aggregate bildet, die in der gleichen Richtung wie die flüssigkristalline Verbindung in einem Zustand orientiert sind, in dem die flüssigkristalline Verbindung in einer Richtung orientiert wurde.
Das Flüssigkristall-Anzeigeverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel aus einer Verbindung mit mindestens einer Gruppe, die dazu fähig ist, eine intermolekulare Wasserstoffbindung zu bilden, und mindestens einer Alkylengruppe in ihrem Molekül zusammengesetzt ist.
Das Flüssigkristall-Anzeigeverfahren nach Anspruch 3, wobei das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel aus einer Verbindung mit einer Gruppe zusammengesetzt ist, die durch die folgende allgemeine Formel (1) dargestellt wird: allgemeine Formel (1)
wobei R¹ ein Wasserstoffatom oder eine einwertige organische Gruppe bedeutet.
Das Flüssigkristall-Anzeigeverfahren nach Anspruch 1, wobei ein Unterschied (T₁ – T₂) zwischen der Phasenübergangstemperatur (T₁) zwischen der isotropen flüssigen Phase und der Flüssigkristallphase in der flüssigkristallinen Verbindung und der Gelierungstemperatur (T₂) durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel mindestens 5°C beträgt.
Das Flüssigkristall-Anzeigeverfahren nach Anspruch 1 oder 5, wobei die Gelierungstemperatur durch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel mindestens 30°C beträgt.
Das Flüssigkristall-Anzeigeverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in der Flüssigkristall-Zusammensetzung die flüssigkristalline Verbindung eine der Verbindungen ist, die durch die folgenden Formeln (i) und (ii), wie auch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel eine der Verbindungen ist, die durch die folgenden Formeln (iv), (v) und (ix) dargestellt werden. Formel (i)
Formel (ii)
Formel (iv)
Formel (v)
Formel (ix)
Das Flüssigkristall-Anzeigeverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in der Flüssigkristall-Zusammensetzung die flüssigkristalline Verbindung eine Verbindung ist, die durch die folgende Formel (iii) dargestellt wird, wie auch das den Flüssigkristall-Orientierungszustand regulierende Mittel eine der Verbindungen ist, die durch die folgenden Formeln (iv) bis (xi) dargestellt werden: Formel (iii)
Formel (iv)
Formel (v)
Formel (vi)
Formel (vii)
Formel (viii)
Formel (ix)
Formel (x)
Formel (xi)