JP2002194357A - 液晶混合物、液晶セル及び染料の使用方法 - Google Patents
液晶混合物、液晶セル及び染料の使用方法Info
- Publication number
- JP2002194357A JP2002194357A JP2001313179A JP2001313179A JP2002194357A JP 2002194357 A JP2002194357 A JP 2002194357A JP 2001313179 A JP2001313179 A JP 2001313179A JP 2001313179 A JP2001313179 A JP 2001313179A JP 2002194357 A JP2002194357 A JP 2002194357A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- dye
- crystal mixture
- mixture
- cell
- 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.)
- Granted
Links
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims abstract description 302
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 126
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 title claims abstract description 73
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 49
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 51
- 239000004983 Polymer Dispersed Liquid Crystal Substances 0.000 claims description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 17
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 11
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 10
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 5
- CXERBOODJDWFQL-UHFFFAOYSA-N 2,2-dicyanoethenylideneazanide Chemical compound [N-]=C=C(C#N)C#N CXERBOODJDWFQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical group C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 claims description 3
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical group C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MPOUNUMCQNVVII-UHFFFAOYSA-N [O-][N+](=O)[C-](C#N)C#N Chemical compound [O-][N+](=O)[C-](C#N)C#N MPOUNUMCQNVVII-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000004663 dialkyl amino group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims 1
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 15
- HHPCNRKYVYWYAU-UHFFFAOYSA-N 4-cyano-4'-pentylbiphenyl Chemical group C1=CC(CCCCC)=CC=C1C1=CC=C(C#N)C=C1 HHPCNRKYVYWYAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 75
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- WLPATYNQCGVFFH-UHFFFAOYSA-N 2-phenylbenzonitrile Chemical compound N#CC1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 WLPATYNQCGVFFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000004986 Cholesteric liquid crystals (ChLC) Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 description 1
- 239000004990 Smectic liquid crystal Substances 0.000 description 1
- 101001094026 Synechocystis sp. (strain PCC 6803 / Kazusa) Phasin PhaP Proteins 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009878 intermolecular interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/13725—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on guest-host interaction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
- C09K2019/0488—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a special bonding
- C09K2019/0496—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a special bonding the special bonding being a specific pi-conjugated group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
- C09K2323/03—Viewing layer characterised by chemical composition
- C09K2323/031—Polarizer or dye
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1334—Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2202/00—Materials and properties
- G02F2202/01—Materials and properties dipole
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 速い応答時間、短い立ち上がり時間及び短い
減衰時間で色情報を表す液晶混合物及び液晶ディスプレ
イ用の液晶セルの提供。 【解決手段】 液晶材料と、双極子を有する染料、例え
ば式２のＭｏｒｐｉｐとを含有し、特にカラー液晶ディ
スプレイ用の液晶セルに用いられる液晶混合物。 また液晶材料が式１の４′−ｎ−ペンチル−４−シアノ
ビフェニル（５ＣＢ）である液晶混合物。
減衰時間で色情報を表す液晶混合物及び液晶ディスプレ
イ用の液晶セルの提供。 【解決手段】 液晶材料と、双極子を有する染料、例え
ば式２のＭｏｒｐｉｐとを含有し、特にカラー液晶ディ
スプレイ用の液晶セルに用いられる液晶混合物。 また液晶材料が式１の４′−ｎ−ペンチル−４−シアノ
ビフェニル（５ＣＢ）である液晶混合物。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、応答時間を大幅に
短縮した液晶混合物、カラー液晶ディスプレイＬＣＤ用
の液晶セル及び双極子を有する染料を液晶混合物に用い
る使用方法に関する。
短縮した液晶混合物、カラー液晶ディスプレイＬＣＤ用
の液晶セル及び双極子を有する染料を液晶混合物に用い
る使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶及び液晶混合物は、幅広いアプリケ
ーションに用いることができる。液晶を用いた最もポピ
ュラーなアプリケーションは、ノートブック型コンピュ
ータ液晶ディスプレイＬＣＤであるが、最近では据え置
き型デスクトップパソコンなどにもその用途が広がって
いる。
ーションに用いることができる。液晶を用いた最もポピ
ュラーなアプリケーションは、ノートブック型コンピュ
ータ液晶ディスプレイＬＣＤであるが、最近では据え置
き型デスクトップパソコンなどにもその用途が広がって
いる。
【０００３】他のモニターと比較して、液晶ディスプレ
イの最も大きな利点の一つとしては、ディスプレイが小
型であるということだけではなく、画像にちらつきがな
いことが挙げられる。これは使用者、特に長時間ディス
プレイに向かって仕事をする人の目の保護のために非常
に有用である。
イの最も大きな利点の一つとしては、ディスプレイが小
型であるということだけではなく、画像にちらつきがな
いことが挙げられる。これは使用者、特に長時間ディス
プレイに向かって仕事をする人の目の保護のために非常
に有用である。
【０００４】液晶ディスプレイは液晶セルが配列されて
構成される。様々な種類の液晶セルが近年になって開発
されている。最も重要な液晶セルとしては、ＴＮセル
（twisted nematic cell）、ＳＴＮセル（super twiste
d nematic cell）、ＰＤＬＣセル（polymer dispersed
liquid crystal cell）等が挙げられる。液晶セルに
は、通常、ネマチック液晶が用いられるが、スメクチッ
ク液晶やコレステリック液晶も用いられる。
構成される。様々な種類の液晶セルが近年になって開発
されている。最も重要な液晶セルとしては、ＴＮセル
（twisted nematic cell）、ＳＴＮセル（super twiste
d nematic cell）、ＰＤＬＣセル（polymer dispersed
liquid crystal cell）等が挙げられる。液晶セルに
は、通常、ネマチック液晶が用いられるが、スメクチッ
ク液晶やコレステリック液晶も用いられる。
【０００５】上述したような液晶は一般的に共通の特性
を有している。それは、棒状の分子構造、強固な長軸及
び双極子、及び／又は、永久双極子又は誘導双極子を提
供することにより容易に極性化される置換基を有してい
るということである。
を有している。それは、棒状の分子構造、強固な長軸及
び双極子、及び／又は、永久双極子又は誘導双極子を提
供することにより容易に極性化される置換基を有してい
るということである。
【０００６】また、液晶の注目すべき特性は、分子が同
じ方向を指し示す、ディレクターとよばれる特性であ
る。液晶分子のこの特性は、異方性として知られている
条件と関連する。異方性は、材料の特性、特に光透過特
性が、それらが測定される方向に依存することを意味す
る。液晶の異方性は、液晶に独特の光学特性の要因とな
っている。
じ方向を指し示す、ディレクターとよばれる特性であ
る。液晶分子のこの特性は、異方性として知られている
条件と関連する。異方性は、材料の特性、特に光透過特
性が、それらが測定される方向に依存することを意味す
る。液晶の異方性は、液晶に独特の光学特性の要因とな
っている。
【０００７】永久双極子または誘導双極子を有する液晶
分子は、電界又は磁界の場の方向に沿って配向するとい
う傾向があるため、液晶セル及び液晶ディスプレイにお
いて、液晶材料、混合物又は液晶セルに電界又は磁界を
与えることによって分子の配向をコントロールすること
ができる。
分子は、電界又は磁界の場の方向に沿って配向するとい
う傾向があるため、液晶セル及び液晶ディスプレイにお
いて、液晶材料、混合物又は液晶セルに電界又は磁界を
与えることによって分子の配向をコントロールすること
ができる。
【０００８】液晶混合物又は液晶セルに電界又は磁界を
作用させることによって、分子を一般的に２つの配向状
態、すなわち、好ましい方向で液晶セルが透明である
「オン状態」と、上記方向で液晶セルが不透明である
「オフ状態」との間で切り替えることができる。
作用させることによって、分子を一般的に２つの配向状
態、すなわち、好ましい方向で液晶セルが透明である
「オン状態」と、上記方向で液晶セルが不透明である
「オフ状態」との間で切り替えることができる。
【０００９】液晶セルに依存して、透明度が影響を受け
る効果は異なる。例えばＴＮセル（twisted namatic ce
ll）では、液晶材料の両側に偏光フィルタが配されてい
るにもかかわらず、偏光は液晶材料に影響される。作用
される場に依存して、偏光は液晶材料によって影響され
る場合もあるし、影響されない場合もある。光は、「オ
ン状態」においては双方の偏光フィルタを通過すること
ができるが、「オフ状態」においては偏光フィルタを通
過することができない。
る効果は異なる。例えばＴＮセル（twisted namatic ce
ll）では、液晶材料の両側に偏光フィルタが配されてい
るにもかかわらず、偏光は液晶材料に影響される。作用
される場に依存して、偏光は液晶材料によって影響され
る場合もあるし、影響されない場合もある。光は、「オ
ン状態」においては双方の偏光フィルタを通過すること
ができるが、「オフ状態」においては偏光フィルタを通
過することができない。
【００１０】ＰＤＬＣセル（polymer dispersed liquid
crystal cell）においては、小さな液晶小滴が透明な
マトリクスポリマ中に均一に分散されている。液晶小滴
の直径は可視光線の波長と同程度である。液晶層の厚さ
と比較して、液晶小滴の直径が小さいので、初期状態の
方向に放出された光（透過の方向は、液晶セル又はディ
スプレイの機能を考える際に必須であり、実用的で好ま
しい方向といわれる。）は、液晶とポリマとの屈折率と
の組み合わせが合わないと、液晶層を透過する前に何回
も散乱して十分に大きな「オフ状態」となる。磁界や電
界の場がない状態では、上述した散乱により液晶層は乳
白色に見える。
crystal cell）においては、小さな液晶小滴が透明な
マトリクスポリマ中に均一に分散されている。液晶小滴
の直径は可視光線の波長と同程度である。液晶層の厚さ
と比較して、液晶小滴の直径が小さいので、初期状態の
方向に放出された光（透過の方向は、液晶セル又はディ
スプレイの機能を考える際に必須であり、実用的で好ま
しい方向といわれる。）は、液晶とポリマとの屈折率と
の組み合わせが合わないと、液晶層を透過する前に何回
も散乱して十分に大きな「オフ状態」となる。磁界や電
界の場がない状態では、上述した散乱により液晶層は乳
白色に見える。
【００１１】他方、「オン状態」では、個々の液晶小滴
は場に従って配列され、小滴を含有する液晶の屈折率
は、マトリクスポリマ材料の屈折率に十分に近づくこと
になる。そして、液晶材料は、上述した好ましい方向に
おいて透明になる。
は場に従って配列され、小滴を含有する液晶の屈折率
は、マトリクスポリマ材料の屈折率に十分に近づくこと
になる。そして、液晶材料は、上述した好ましい方向に
おいて透明になる。
【００１２】場が除去されると、表面力と空洞が完全球
体でないことによって液晶は初めの配向状態に戻る。
「オフ状態」での散乱の程度は、屈折率のミスマッチの
程度と、液晶小滴の大きさ、数密度に依存する。
体でないことによって液晶は初めの配向状態に戻る。
「オフ状態」での散乱の程度は、屈折率のミスマッチの
程度と、液晶小滴の大きさ、数密度に依存する。
【００１３】さらに、色情報の表示を可能にするため
に、二色性染料が液晶材料中に添加されている。一般的
に、液晶は有機分子にとって優れた溶剤である。したが
って、幾何学的な異方性を有する少量の染料が液晶中に
混合される場合、染料分子は、染料分子の長軸が液晶の
ディレクターに沿って配列するという傾向のため、液晶
の異方性分子間相互作用場にしたがって配列する。場、
好ましくは電場が作用されると、染料分子の配向は液晶
配向に伴って切り替えることができる。この現象は「ゲ
スト−ホスト相互作用」と言われ、そして、このような
液晶セルは「ゲスト−ホスト効果セル（ＧＨセル）」と
呼ばれる。
に、二色性染料が液晶材料中に添加されている。一般的
に、液晶は有機分子にとって優れた溶剤である。したが
って、幾何学的な異方性を有する少量の染料が液晶中に
混合される場合、染料分子は、染料分子の長軸が液晶の
ディレクターに沿って配列するという傾向のため、液晶
の異方性分子間相互作用場にしたがって配列する。場、
好ましくは電場が作用されると、染料分子の配向は液晶
配向に伴って切り替えることができる。この現象は「ゲ
スト−ホスト相互作用」と言われ、そして、このような
液晶セルは「ゲスト−ホスト効果セル（ＧＨセル）」と
呼ばれる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】液晶セル及び液晶ディ
スプレイの質は、よいコントラスト及びよい色、すなわ
ちよい光学特性によって決定される。また、液晶セル及
び液晶ディスプレイの質は、液晶を例えばオフ状態から
オン状態、あるいはその逆へ切り替える際の応答時間に
よっても決定される。
スプレイの質は、よいコントラスト及びよい色、すなわ
ちよい光学特性によって決定される。また、液晶セル及
び液晶ディスプレイの質は、液晶を例えばオフ状態から
オン状態、あるいはその逆へ切り替える際の応答時間に
よっても決定される。
【００１５】立ち上がり時間は、液晶材料又は液晶セル
に場が作用された場合に、当該液晶材料又は液晶セルが
オン状態の透過率の９０に達するために必要とされる時
間である。同様に、減衰時間は、場がゼロにされたとき
に、オン状態の材料がオン状態の透過率の１０％となる
までに要する時間である。応答の速さは、動画ばかりで
なく、標準的なコンピュータにおいて画面を切り替える
場合にも非常に重要である。
に場が作用された場合に、当該液晶材料又は液晶セルが
オン状態の透過率の９０に達するために必要とされる時
間である。同様に、減衰時間は、場がゼロにされたとき
に、オン状態の材料がオン状態の透過率の１０％となる
までに要する時間である。応答の速さは、動画ばかりで
なく、標準的なコンピュータにおいて画面を切り替える
場合にも非常に重要である。
【００１６】本発明は、非常に速い応答時間、短い立ち
上がり時間及び短い減衰時間で色情報を表すことができ
る液晶混合物及び液晶ディスプレイ用の液晶セルを提供
することを目的とする。
上がり時間及び短い減衰時間で色情報を表すことができ
る液晶混合物及び液晶ディスプレイ用の液晶セルを提供
することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は請求項１
記載の液晶材料、請求項２０記載のカラー液晶ディスプ
レイ（カラーＬＣＤ）用の液晶セル、請求項２７記載の
永久双極子を有する液晶用染料の使用方法によって達成
される。
記載の液晶材料、請求項２０記載のカラー液晶ディスプ
レイ（カラーＬＣＤ）用の液晶セル、請求項２７記載の
永久双極子を有する液晶用染料の使用方法によって達成
される。
【００１８】請求項２〜１９に記載の液晶材料、２１〜
２６に記載の液晶セル、２８〜３５に記載の永久双極子
を有する液晶用染料の使用方法については、好ましい具
体的な実施の形態の記載によって明らかにされる。
２６に記載の液晶セル、２８〜３５に記載の永久双極子
を有する液晶用染料の使用方法については、好ましい具
体的な実施の形態の記載によって明らかにされる。
【００１９】すなわち、本発明の液晶混合物は、液晶材
料と染料とを含有し、特にカラー液晶ディスプレイ用の
液晶セルに用いられる液晶混合物であって、上記染料が
双極子を有することを特徴とする。上述したような本発
明に係る液晶混合物は、双極子を有する染料を含有して
いるので、応答時間が大幅に短縮される。
料と染料とを含有し、特にカラー液晶ディスプレイ用の
液晶セルに用いられる液晶混合物であって、上記染料が
双極子を有することを特徴とする。上述したような本発
明に係る液晶混合物は、双極子を有する染料を含有して
いるので、応答時間が大幅に短縮される。
【００２０】また、本発明の液晶セルは、液晶混合物
と、上記液晶混合物を保持する基板プレートと、上記液
晶混合物に電場を供給するための電極と、上記電極に電
圧を供給する電源とから構成され、上記染料が、双極子
を有することを特徴とする。上述したような本発明に係
る液晶セルでは、上記液晶混合物が、双極子を有する染
料を含有しているので、応答時間が大幅に短縮される。
と、上記液晶混合物を保持する基板プレートと、上記液
晶混合物に電場を供給するための電極と、上記電極に電
圧を供給する電源とから構成され、上記染料が、双極子
を有することを特徴とする。上述したような本発明に係
る液晶セルでは、上記液晶混合物が、双極子を有する染
料を含有しているので、応答時間が大幅に短縮される。
【００２１】また、本発明の液晶の使用方法は、双極子
を有する染料を液晶混合物に用いることを特徴とする。
上述したような本発明の染料の使用方法では、双極子を
有する染料を液晶混合物に用いているので、当該液晶混
合物の応答時間が大幅に短縮される。
を有する染料を液晶混合物に用いることを特徴とする。
上述したような本発明の染料の使用方法では、双極子を
有する染料を液晶混合物に用いているので、当該液晶混
合物の応答時間が大幅に短縮される。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した液晶混合
物、液晶セル及び染料の使用方法について、その実施の
形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
物、液晶セル及び染料の使用方法について、その実施の
形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】本発明に係る、液晶ディスプレイ用の液晶
セルに用いられる液晶混合物は、液晶材料と染料とから
構成される。ここで上記染料は双極子を有する。染料
は、永久双極子を有することが好ましいが、誘導双極子
であっても十分に適用可能である。
セルに用いられる液晶混合物は、液晶材料と染料とから
構成される。ここで上記染料は双極子を有する。染料
は、永久双極子を有することが好ましいが、誘導双極子
であっても十分に適用可能である。
【００２４】液晶材料に、双極子を有する染料を添加す
ることによって、液晶材料に、立ち上がり時間を飛躍的
に短縮することができる。これは、場の印加により直接
的に影響を受ける染料の付加的な双極子に起因する。す
なわち、付加場と液晶混合物の全体の双極子モーメント
との相互作用により実現される全体的な「配向力」が増
加するからである。しかし一方では、減衰時間はほとん
ど影響されず、永久双極子を有する染料の追加によって
も向上することはない。
ることによって、液晶材料に、立ち上がり時間を飛躍的
に短縮することができる。これは、場の印加により直接
的に影響を受ける染料の付加的な双極子に起因する。す
なわち、付加場と液晶混合物の全体の双極子モーメント
との相互作用により実現される全体的な「配向力」が増
加するからである。しかし一方では、減衰時間はほとん
ど影響されず、永久双極子を有する染料の追加によって
も向上することはない。
【００２５】応答時間、特に立ち上がり時間の減少は、
光学特性において重要である。切り替え時間は、一般的
に温度低下に従って増加するから、ディスプレイの操作
温度の低温限界、すなわち、液晶混合物、液晶セル又は
液晶ディスプレイが利用できる温度範囲の低温限界を低
下させることができる。
光学特性において重要である。切り替え時間は、一般的
に温度低下に従って増加するから、ディスプレイの操作
温度の低温限界、すなわち、液晶混合物、液晶セル又は
液晶ディスプレイが利用できる温度範囲の低温限界を低
下させることができる。
【００２６】本発明の液晶混合物、カラー液晶ディスプ
レイ用の液晶セルは、双極子を有する染料を含有してい
るので、液晶混合物又は材料、セル及びディスプレイを
利用することのできる温度限界を高低ともに広げること
ができる。そしてそれは、通常の状態で使用するユーザ
にとってはよりよい光学特性を与えることにもなる。
レイ用の液晶セルは、双極子を有する染料を含有してい
るので、液晶混合物又は材料、セル及びディスプレイを
利用することのできる温度限界を高低ともに広げること
ができる。そしてそれは、通常の状態で使用するユーザ
にとってはよりよい光学特性を与えることにもなる。
【００２７】ここで用いられる染料は、少なくとも１つ
の発色団を含有する媒質又は分子ユニットである。ここ
で、どんな分子ユニットも、単独であるいは他の任意の
分子ユニット又は原子ユニットと結合することで発色の
原因となっているため、発色団はできる限り広く解釈さ
れなければならない。１つあるいはそれ以上の発色団を
色原体に組み合わせることができ、これもまた、できる
限り広く解釈されなければならない。
の発色団を含有する媒質又は分子ユニットである。ここ
で、どんな分子ユニットも、単独であるいは他の任意の
分子ユニット又は原子ユニットと結合することで発色の
原因となっているため、発色団はできる限り広く解釈さ
れなければならない。１つあるいはそれ以上の発色団を
色原体に組み合わせることができ、これもまた、できる
限り広く解釈されなければならない。
【００２８】さらに、本発明の染料は、少なくとも発色
効果に影響を及ぼす他のグループを含んでいる。また、
本発明の染料は、発色効果には全く影響を及ぼさないグ
ループあるいはユニットを含んでいる場合もある。この
ようなグループは、通常、それぞれ色又は色の波長の変
化を引き起こす助色団であり、例えばＮＲ２、ＯＲ、Ｃ
ＯＯＨ、ＳＯ３Ｈ等が挙げられる。
効果に影響を及ぼす他のグループを含んでいる。また、
本発明の染料は、発色効果には全く影響を及ぼさないグ
ループあるいはユニットを含んでいる場合もある。この
ようなグループは、通常、それぞれ色又は色の波長の変
化を引き起こす助色団であり、例えばＮＲ２、ＯＲ、Ｃ
ＯＯＨ、ＳＯ３Ｈ等が挙げられる。
【００２９】個々の分子ユニット又は部分ユニットは、
単独であるいは他の分子ユニット又は部分ユニットと結
びついて、本発明の染料に双極子を与える。染料の双極
子は、特に、１つあるいはそれ以上の発色団及び／又は
発色団内部のユニット又は部分ユニットによってもたら
される場合もある。双極子はまた、発色団や色原体に含
まれない外延的なグループのユニット（又は部分ユニッ
ト）によってもたらされる場合もある。これらの外延的
なグループは、上述したように、染料の発色効果に影響
を及す場合もあるし及ぼさない場合もある。
単独であるいは他の分子ユニット又は部分ユニットと結
びついて、本発明の染料に双極子を与える。染料の双極
子は、特に、１つあるいはそれ以上の発色団及び／又は
発色団内部のユニット又は部分ユニットによってもたら
される場合もある。双極子はまた、発色団や色原体に含
まれない外延的なグループのユニット（又は部分ユニッ
ト）によってもたらされる場合もある。これらの外延的
なグループは、上述したように、染料の発色効果に影響
を及す場合もあるし及ぼさない場合もある。
【００３０】特に、双極子を持たない染料分子に、ユニ
ット、分子及び／又は原子及び／又はイオンを付加ある
いは脱離することにより、染料分子に双極子を形成し、
染料を修正することは可能であるし好ましい。
ット、分子及び／又は原子及び／又はイオンを付加ある
いは脱離することにより、染料分子に双極子を形成し、
染料を修正することは可能であるし好ましい。
【００３１】上述したように、双極子を持たない染料を
修正することは色の変化を引き起こすかもしれない。し
かしながら、染料に所望の双極子を与えることで、発色
効果に影響を及ぼすことなくユニットを追加又は脱離す
ることも可能である。
修正することは色の変化を引き起こすかもしれない。し
かしながら、染料に所望の双極子を与えることで、発色
効果に影響を及ぼすことなくユニットを追加又は脱離す
ることも可能である。
【００３２】染料の発色効果は、人間にとって可視領域
での効果であることが好ましいことは言うまでもない。
しかし、染料の発色効果は人間にとって可視外の波長範
囲における発色効果でもある。したがって、例えば、本
発明の染料を含有する液晶混合物による透過、吸収及び
／又は反射の際のいかなる波長変化など、発色効果もま
たできる限り広い範囲で理解されるべきである。
での効果であることが好ましいことは言うまでもない。
しかし、染料の発色効果は人間にとって可視外の波長範
囲における発色効果でもある。したがって、例えば、本
発明の染料を含有する液晶混合物による透過、吸収及び
／又は反射の際のいかなる波長変化など、発色効果もま
たできる限り広い範囲で理解されるべきである。
【００３３】本発明の液晶混合物に用いられる染料は、
１種類を単独で用いたものでも構わないし、２種類ある
いはそれ以上の異なる種類をブレンドして用いたもので
も構わない。
１種類を単独で用いたものでも構わないし、２種類ある
いはそれ以上の異なる種類をブレンドして用いたもので
も構わない。
【００３４】本明細書における液晶「混合物」の意味
は、機能性混合物又は層において有用なすべての材料や
要素を本質的に含むという、一般的な意味である。そし
て液晶混合物が液晶セルに用いられるような場合には、
例えば完全な液晶層又はセルそれ自体として理解され
る。すなわち、液晶「混合物」の意味は、ある特定の液
晶材料のみを含むことがあるし、あるいは複数種の液晶
材料の混合であるかもしれない。また、液晶ではない他
の添加物を含む場合もある。
は、機能性混合物又は層において有用なすべての材料や
要素を本質的に含むという、一般的な意味である。そし
て液晶混合物が液晶セルに用いられるような場合には、
例えば完全な液晶層又はセルそれ自体として理解され
る。すなわち、液晶「混合物」の意味は、ある特定の液
晶材料のみを含むことがあるし、あるいは複数種の液晶
材料の混合であるかもしれない。また、液晶ではない他
の添加物を含む場合もある。
【００３５】さらに、本明細書での意味における液晶混
合物は、具体的には後述するが、例えば液晶小滴を分散
させるためのマトリクスポリマを含む場合もあるし、ま
た、液晶を他の材料又は分子グループに埋め込んだ場合
もある。また、１つあるいはそれ以上の液晶材料及び／
又は他の材料又はグループ又は化学結合間の相互作用が
起こる場合も、本発明の液晶混合物である。
合物は、具体的には後述するが、例えば液晶小滴を分散
させるためのマトリクスポリマを含む場合もあるし、ま
た、液晶を他の材料又は分子グループに埋め込んだ場合
もある。また、１つあるいはそれ以上の液晶材料及び／
又は他の材料又はグループ又は化学結合間の相互作用が
起こる場合も、本発明の液晶混合物である。
【００３６】双極子、好ましくは永久電気双極子を有す
る染料は、可視的な色を表現する機能と、応答時間を速
くする双極子モーメントとしての機能とを有する二機能
性染料としての機能を果たす。さらに、この染料は光学
的異方性を示すことが好ましい。
る染料は、可視的な色を表現する機能と、応答時間を速
くする双極子モーメントとしての機能とを有する二機能
性染料としての機能を果たす。さらに、この染料は光学
的異方性を示すことが好ましい。
【００３７】本発明の液晶混合物に用いられる液晶材料
は、分子中の電子及び陽子を僅かに再配置することによ
って引き起こされる誘導電気双極子を有している。場が
印加されると、上述したように、より高い全体の双極
子、及びより強い「配向力」が引き起こされる。さら
に、液晶分子は強い永久電気双極子を有していることが
好ましい。強誘電体特性を備えた液晶は特に好ましい。
は、分子中の電子及び陽子を僅かに再配置することによ
って引き起こされる誘導電気双極子を有している。場が
印加されると、上述したように、より高い全体の双極
子、及びより強い「配向力」が引き起こされる。さら
に、液晶分子は強い永久電気双極子を有していることが
好ましい。強誘電体特性を備えた液晶は特に好ましい。
【００３８】液晶材料の抵抗率は、非常に大きいことが
好ましい。抵抗率は、１０１２Ωｃｍ以上であることが
好ましく、１０１３Ωｃｍ以上であることがより好まし
い。抵抗率の大きい液晶材料を用いることで、本発明の
液晶混合物を用いた液晶セルや液晶ディスプレイの消費
パワーを低減することができる。
好ましい。抵抗率は、１０１２Ωｃｍ以上であることが
好ましく、１０１３Ωｃｍ以上であることがより好まし
い。抵抗率の大きい液晶材料を用いることで、本発明の
液晶混合物を用いた液晶セルや液晶ディスプレイの消費
パワーを低減することができる。
【００３９】このような液晶混合物としては、上述した
ＴＮ（Twisted Nematic）効果によって操作及び制御可
能なものが用いられ、具体的には、５ＣＢといわれる
４'-ｎ-ペンチル-４-シアノビフェニル（4'-n-pentyl-4
-cyanobiphenyl）が好ましく用いられる。
ＴＮ（Twisted Nematic）効果によって操作及び制御可
能なものが用いられ、具体的には、５ＣＢといわれる
４'-ｎ-ペンチル-４-シアノビフェニル（4'-n-pentyl-4
-cyanobiphenyl）が好ましく用いられる。
【００４０】液晶混合物の他の具体例としては、上述し
たような、液晶小滴が透明なマトリクスポリマ中に均一
に分散されてなるＰＤＬＣ(polymer dispersed liquid
crystal)が好ましく挙げられる。
たような、液晶小滴が透明なマトリクスポリマ中に均一
に分散されてなるＰＤＬＣ(polymer dispersed liquid
crystal)が好ましく挙げられる。
【００４１】複数の液晶材料がブレンドされてなる材料
を用いることも好ましい。例えば、イギリスのＭｅｒｃ
ｋ株式会社から販売されている「ＢＬ００１」（正式に
はＥ７）が挙げられる。ここでＢＬ００１の組成を化６
に示す。
を用いることも好ましい。例えば、イギリスのＭｅｒｃ
ｋ株式会社から販売されている「ＢＬ００１」（正式に
はＥ７）が挙げられる。ここでＢＬ００１の組成を化６
に示す。
【００４２】
【化６】
【００４３】液晶小滴を分散させるマトリクスポリマ材
料としては、紫外線に曝されたときに透明で無色の液体
フォトポリマを用いることが好ましい。このようなフォ
トポリマとしては、例えばアメリカ合衆国のNorland Pr
oduct社から販売されている「Norland Optical Adhesiv
e65（ＮＯＡ６５）」が挙げられる。
料としては、紫外線に曝されたときに透明で無色の液体
フォトポリマを用いることが好ましい。このようなフォ
トポリマとしては、例えばアメリカ合衆国のNorland Pr
oduct社から販売されている「Norland Optical Adhesiv
e65（ＮＯＡ６５）」が挙げられる。
【００４４】液晶小滴の大きさは、大きすぎあるいは小
さすぎる場合には、光を効率的に散乱させることができ
ないため、０．０１〜２０μｍの範囲であることが好ま
しく、０．５〜５μｍの範囲であることがより好まし
い。液晶小滴として最も好ましいサイズは約３μｍであ
る。液晶小滴の最適なサイズとしては、透過させる光の
波長の５倍程度の大きさであることがわかっている。上
述した３μｍはこれに近い。液晶小滴の形状としては、
好ましくは基本的には球形であるが、いくらかのムラが
生じるかもしれない。しかしながら、小滴の形として他
の形状も可能であり、特に制限はない。
さすぎる場合には、光を効率的に散乱させることができ
ないため、０．０１〜２０μｍの範囲であることが好ま
しく、０．５〜５μｍの範囲であることがより好まし
い。液晶小滴として最も好ましいサイズは約３μｍであ
る。液晶小滴の最適なサイズとしては、透過させる光の
波長の５倍程度の大きさであることがわかっている。上
述した３μｍはこれに近い。液晶小滴の形状としては、
好ましくは基本的には球形であるが、いくらかのムラが
生じるかもしれない。しかしながら、小滴の形として他
の形状も可能であり、特に制限はない。
【００４５】本発明の液晶混合物は液晶セルに用いら
れ、上述したゲスト−ホスト効果によって操作及び制御
可能である。
れ、上述したゲスト−ホスト効果によって操作及び制御
可能である。
【００４６】本発明の液晶混合物の染料は、５デバイよ
り大きな永久双極子を有している。大きな永久双極子を
有する染料を用いることで、応答時間、特に立ち上がり
時間の大幅な短縮を図ることができる。１０デバイより
大きいことが好ましく、１５デバイ以上であることが最
も好ましい。もちろん、より大きな双極子を有する染料
も本発明に用いることができる。
り大きな永久双極子を有している。大きな永久双極子を
有する染料を用いることで、応答時間、特に立ち上がり
時間の大幅な短縮を図ることができる。１０デバイより
大きいことが好ましく、１５デバイ以上であることが最
も好ましい。もちろん、より大きな双極子を有する染料
も本発明に用いることができる。
【００４７】また、本発明の液晶混合物は、０．５以
上、より好ましくは０．７以上の秩序パラメータを有し
ていることが好ましい。秩序パラメータは、混合物の秩
序化の度合を示すパラメータであり、秩序パラメータＳ
は、以下のように定義される。
上、より好ましくは０．７以上の秩序パラメータを有し
ていることが好ましい。秩序パラメータは、混合物の秩
序化の度合を示すパラメータであり、秩序パラメータＳ
は、以下のように定義される。
【００４８】Ｓ＝（Ａ２−Ａ１）／（Ａ２＋Ａ１） ここで、Ａ２及びＡ１は、それぞれスイッチをオン及び
オフにした状態で測定された吸光度値である。
オフにした状態で測定された吸光度値である。
【００４９】また、本発明の液晶混合物に含まれる染料
は、高い溶解性を有していることが好ましい。具体的に
は０．５重量％以上が好ましく、１重量％以上であるこ
とがより好ましい。
は、高い溶解性を有していることが好ましい。具体的に
は０．５重量％以上が好ましく、１重量％以上であるこ
とがより好ましい。
【００５０】液晶材料は、サブパーセントから５重量％
までの範囲で染料を含有していることが好ましく、０．
５〜２重量％の範囲であることがより好ましく。１〜
１．５重量％であることが最も好ましい。ここで重量％
は、非液晶グループ、ユニット又は材料、染料をも含ん
で、可能な全ての成分を含む液晶混合物全体について計
算される。
までの範囲で染料を含有していることが好ましく、０．
５〜２重量％の範囲であることがより好ましく。１〜
１．５重量％であることが最も好ましい。ここで重量％
は、非液晶グループ、ユニット又は材料、染料をも含ん
で、可能な全ての成分を含む液晶混合物全体について計
算される。
【００５１】本発明の液晶混合物として最も好ましい染
料は、Ｃ２２Ｈ２８Ｎ４Ｏの構成を有するＭｏｒｐｉｐ
である。このＭｏｒｐｉｐの構造を化７に示す。
料は、Ｃ２２Ｈ２８Ｎ４Ｏの構成を有するＭｏｒｐｉｐ
である。このＭｏｒｐｉｐの構造を化７に示す。
【００５２】
【化７】
【００５３】Ｍｏｒｐｉｐはクロロホルム（溶剤の極性
に依存して）中において１５±１デバイの双極子モーメ
ントを有し、４５４．５ｎｍに吸収ピークを有するた
め、本発明の液晶混合物として好ましい。
に依存して）中において１５±１デバイの双極子モーメ
ントを有し、４５４．５ｎｍに吸収ピークを有するた
め、本発明の液晶混合物として好ましい。
【００５４】また、染料の好ましい構造は化８のように
表される。
表される。
【００５５】
【化８】
【００５６】ここで、Ｄは電子供与グループを表す。ま
た、πはπ共役電子系を表す。またＡは電子受容グルー
プを表す。
た、πはπ共役電子系を表す。またＡは電子受容グルー
プを表す。
【００５７】電子供与グループＤとしては、例えばジア
ルキルアミノ、ピリジノ、ピリミジモ等が挙げられる。
電子受容グループＡとしては、例えばニトロ、ジシアノ
メタニド、トリシアノメタニド等が挙げられる。π系と
しては、エチレン単位だけではなく、チオフェン環単
位、フェニル単位など全ての共役系が含まれる。
ルキルアミノ、ピリジノ、ピリミジモ等が挙げられる。
電子受容グループＡとしては、例えばニトロ、ジシアノ
メタニド、トリシアノメタニド等が挙げられる。π系と
しては、エチレン単位だけではなく、チオフェン環単
位、フェニル単位など全ての共役系が含まれる。
【００５８】このようなタイプの染料の例として、化９
に示す一般構造式を有する全ての染料が挙げられる。
に示す一般構造式を有する全ての染料が挙げられる。
【００５９】
【化９】
【００６０】ここで、Ｄ及びＤ’は、適切な電子供与グ
ループを表す。また、Ｙは水素かハロゲンのいずれかを
表す。Ｙがハロゲンの場合には、フッ素であることが好
ましい。
ループを表す。また、Ｙは水素かハロゲンのいずれかを
表す。Ｙがハロゲンの場合には、フッ素であることが好
ましい。
【００６１】他にも、１０デバイ以上の双極子モーメン
トを有する分子が知られている。例えば化１０に示すよ
うなものが挙げられる。この染料は１７デバイの双極子
モーメントを有する。
トを有する分子が知られている。例えば化１０に示すよ
うなものが挙げられる。この染料は１７デバイの双極子
モーメントを有する。
【００６２】
【化１０】
【００６３】本発明の液晶混合物は、二色性比が少なく
とも２であることが好ましく、５以上であることがより
好ましく、７あるいはそれ以上であることが最も好まし
い。二色性比は、液晶混合物又は液晶セルにおいて、機
能的な方向において測定された、オン状態での透過光と
オフ状態での透過光との強度比として定義される。高い
二色性比は、本発明の液晶混合物を用いたそれぞれの機
器の光学特性を向上させる。
とも２であることが好ましく、５以上であることがより
好ましく、７あるいはそれ以上であることが最も好まし
い。二色性比は、液晶混合物又は液晶セルにおいて、機
能的な方向において測定された、オン状態での透過光と
オフ状態での透過光との強度比として定義される。高い
二色性比は、本発明の液晶混合物を用いたそれぞれの機
器の光学特性を向上させる。
【００６４】本発明はまた、カラー液晶ディスプレイ
（カラーＬＣＤ）に用いられる液晶セルにも関する。
（カラーＬＣＤ）に用いられる液晶セルにも関する。
【００６５】この液晶セルは、液晶混合物をその上ある
いは間に保持する基板と、電場を作用させる電極と、電
極に電圧を供給する電源と、永久双極子を有する染料を
含有した上記液晶混合物とから構成される。もちろん、
電源は外部電源であっても構わないし、例えば単一の電
源に接続されたディスプレイに用いられるマルチプル
（並列、多重）のセルであっても構わない。
いは間に保持する基板と、電場を作用させる電極と、電
極に電圧を供給する電源と、永久双極子を有する染料を
含有した上記液晶混合物とから構成される。もちろん、
電源は外部電源であっても構わないし、例えば単一の電
源に接続されたディスプレイに用いられるマルチプル
（並列、多重）のセルであっても構わない。
【００６６】このような、ＬＣＤに用いられる液晶セル
の利点は、これまでにも説明したように、応答時間が特
に短いことである。基板は、ガラス及び／又はプラスチ
ックからなることが好ましく、電極は基板上に導電性コ
ーティングすることによって形成される。コーティング
はＩＴＯ（Indium tin oxide）コーティングであること
が好ましい。このコーティングは通常、ガラスやプラス
チック製の基板の一方の面に形成される。
の利点は、これまでにも説明したように、応答時間が特
に短いことである。基板は、ガラス及び／又はプラスチ
ックからなることが好ましく、電極は基板上に導電性コ
ーティングすることによって形成される。コーティング
はＩＴＯ（Indium tin oxide）コーティングであること
が好ましい。このコーティングは通常、ガラスやプラス
チック製の基板の一方の面に形成される。
【００６７】基板の間に配された液晶層、特にＰＤＬＣ
層の厚みは、５〜４０μｍであることが好ましく、１０
〜２５μｍであることが特に好ましい。ここで、液晶層
の厚さは、上述したように機能的な方向において測定さ
れる。
層の厚みは、５〜４０μｍであることが好ましく、１０
〜２５μｍであることが特に好ましい。ここで、液晶層
の厚さは、上述したように機能的な方向において測定さ
れる。
【００６８】基板は、平坦なプレートだけから構成され
る訳ではなく、液晶混合物がその中に保持されるセルを
構成することのできるいかなる種類の基板から構成する
ことができる。平坦なプレート基板には、上記液晶混合
物の保持が可能である。
る訳ではなく、液晶混合物がその中に保持されるセルを
構成することのできるいかなる種類の基板から構成する
ことができる。平坦なプレート基板には、上記液晶混合
物の保持が可能である。
【００６９】さらに本発明は、双極子、好ましくは永久
双極子を有する、液晶セル及び／又はＬＣＤに用いられ
る染料の使用方法に間する。ＬＣＤ用の液晶セルとして
は、上述したアンチパラレル複屈折（anti-parallel bi
refrigent）セル、ＴＮ効果セル、ＰＤＬＣセル、ＧＨ
セルが特に好ましい。
双極子を有する、液晶セル及び／又はＬＣＤに用いられ
る染料の使用方法に間する。ＬＣＤ用の液晶セルとして
は、上述したアンチパラレル複屈折（anti-parallel bi
refrigent）セル、ＴＮ効果セル、ＰＤＬＣセル、ＧＨ
セルが特に好ましい。
【００７０】上述した全ての特徴及び、本発明に適用可
能な液晶混合物、特に双極子を有する染料は、本発明の
双極子を有する染料の利用に関連していることは勿論で
ある。
能な液晶混合物、特に双極子を有する染料は、本発明の
双極子を有する染料の利用に関連していることは勿論で
ある。
【００７１】つぎに、上述したような本発明の液晶セル
のより具体的構成、及び、本発明の液晶混合物の特性評
価結果について、図面を参照しながら詳細に説明する。
のより具体的構成、及び、本発明の液晶混合物の特性評
価結果について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００７２】図１は、液晶セル１００の構成を概略的に
示した図である。液晶セル１００は、その内側の表面が
ＩＴＯコーティング１１４で被覆された２枚のガラス基
板１１０と、液晶混合物１２０とから構成される。液晶
混合物１２０は、液晶材料として４'-ｎ-ペンチル-４-
シアノビフェニル（５ＣＢ）と、染料として１５±１デ
バイの電気双極子を有するＭｏｒｐｉｐとを含有する。
この液晶混合物１２０は、Ｍｏｒｐｉｐを１．０重量％
の割合で含有する。
示した図である。液晶セル１００は、その内側の表面が
ＩＴＯコーティング１１４で被覆された２枚のガラス基
板１１０と、液晶混合物１２０とから構成される。液晶
混合物１２０は、液晶材料として４'-ｎ-ペンチル-４-
シアノビフェニル（５ＣＢ）と、染料として１５±１デ
バイの電気双極子を有するＭｏｒｐｉｐとを含有する。
この液晶混合物１２０は、Ｍｏｒｐｉｐを１．０重量％
の割合で含有する。
【００７３】また、図２は、本発明の他の液晶セル２０
０の構成例を概略的に示した図である。この液晶セル２
００は、その内側の表面がＩＴＯでコーティング２１４
で被覆された２枚のガラス基板２１０とを備える。
０の構成例を概略的に示した図である。この液晶セル２
００は、その内側の表面がＩＴＯでコーティング２１４
で被覆された２枚のガラス基板２１０とを備える。
【００７４】液晶混合物２２０は、具体的には、例えば
液晶小滴２２２が透明なマトリクスポリマ２２４中に分
散されてなるＰＤＬＣ層であることが好ましい。上記最
初の方向において測定された、この液晶層の厚さは１５
μｍである。この方向は、光の透過において好ましく又
は本質的な方向であり、液晶セルの機能に必要不可欠で
ある。この方向は機能的な方向といわれる。
液晶小滴２２２が透明なマトリクスポリマ２２４中に分
散されてなるＰＤＬＣ層であることが好ましい。上記最
初の方向において測定された、この液晶層の厚さは１５
μｍである。この方向は、光の透過において好ましく又
は本質的な方向であり、液晶セルの機能に必要不可欠で
ある。この方向は機能的な方向といわれる。
【００７５】模式的に記された液晶小滴２２２の直径
は、約３μｍである。ここで図２に示す接続図では、電
源２３０から電極であるＩＴＯ表面コーティング２４０
に電圧が供給されていない。また図に示されるように、
スクリーン３００は配線３１０で接続されている。しか
し、個々の液晶セルは別々に接続されて操作されるべき
である。セルとスクリーンは、上述した散乱のため、好
ましい方向においてそれぞれ不透明である。
は、約３μｍである。ここで図２に示す接続図では、電
源２３０から電極であるＩＴＯ表面コーティング２４０
に電圧が供給されていない。また図に示されるように、
スクリーン３００は配線３１０で接続されている。しか
し、個々の液晶セルは別々に接続されて操作されるべき
である。セルとスクリーンは、上述した散乱のため、好
ましい方向においてそれぞれ不透明である。
【００７６】図３には、図２と同様の具体的構成が示さ
れているが、液晶セル２００のＩＴＯコーティング２１
４に電圧が供給されている。図の右側に示すように、十
分な電圧、ここでは７５ボルト、が供給されている場
合、個々の液晶小滴は場に従って配列する。このとき、
液晶小滴を有する液晶の屈折率は、マトリクスポリマ材
料の屈折率に近づいている（この例での屈折率の差はΔ
ｎは０．００２より小さい。）。そして、液晶混合物は
好ましい方向において透明になる。図３の左側の接続図
に示すように、スクリーン３００も切り替わって、明確
に情報が表示される。
れているが、液晶セル２００のＩＴＯコーティング２１
４に電圧が供給されている。図の右側に示すように、十
分な電圧、ここでは７５ボルト、が供給されている場
合、個々の液晶小滴は場に従って配列する。このとき、
液晶小滴を有する液晶の屈折率は、マトリクスポリマ材
料の屈折率に近づいている（この例での屈折率の差はΔ
ｎは０．００２より小さい。）。そして、液晶混合物は
好ましい方向において透明になる。図３の左側の接続図
に示すように、スクリーン３００も切り替わって、明確
に情報が表示される。
【００７７】図４〜図７は、応答時間について測定した
実験結果を示す図である。本発明の液晶材料に用いられ
る双極子を有する染料の効果を確認するために、立ち上
がり時間及び減衰時間を測定した。立ち上がり時間の測
定は、液晶混合物に駆動電圧を供給することにより行っ
た。供給された電圧は、好ましい方向において、オン状
態での透過の９０％の透過を与えるだけの電圧とする。
この例では、供給する電圧を２５Ｖ／１５μｍとした。
また、測定は、２４±１℃の室温下で行った。
実験結果を示す図である。本発明の液晶材料に用いられ
る双極子を有する染料の効果を確認するために、立ち上
がり時間及び減衰時間を測定した。立ち上がり時間の測
定は、液晶混合物に駆動電圧を供給することにより行っ
た。供給された電圧は、好ましい方向において、オン状
態での透過の９０％の透過を与えるだけの電圧とする。
この例では、供給する電圧を２５Ｖ／１５μｍとした。
また、測定は、２４±１℃の室温下で行った。
【００７８】図４は、染料濃度を変えた３つの液晶混合
物（上述した液晶ブレンドＢＬ００１、イギリスＭｅｒ
ｃｋ社製を用いたＰＤＬＣ混合物）についての立ち上が
り時間の測定結果である。１つ目は染料を添加せず、２
つ目は０．５重量％のＭｏｒｐｉｐを添加したもの、３
つ目は１．０重量％のＭｏｒｐｉｐを添加したものであ
り、２つ目と３つ目は本発明の液晶混合物である。
物（上述した液晶ブレンドＢＬ００１、イギリスＭｅｒ
ｃｋ社製を用いたＰＤＬＣ混合物）についての立ち上が
り時間の測定結果である。１つ目は染料を添加せず、２
つ目は０．５重量％のＭｏｒｐｉｐを添加したもの、３
つ目は１．０重量％のＭｏｒｐｉｐを添加したものであ
り、２つ目と３つ目は本発明の液晶混合物である。
【００７９】駆動電圧周波数（５００Ｈｚから４２ｋＨ
ｚ）をそろえて測定されたものによると、Ｍｏｒｐｉｐ
を本発明の０．５重量％から１．０重量％で加えること
によって、立ち上がり時間は大幅に減少している。しか
し、図４に示されるように、温度が僅かに変化しただけ
で、立ち上がり時間は大きく変化してしまうため、測定
誤差も大きい。本発明の液晶混合物の立ち上がり時間の
減少の傾向は、単純な液晶混合物と比較することによっ
てわかる。本発明の液晶材料は、双極子を有する染料を
加えない状態のものに比べて非常に速く応答することが
わかる。
ｚ）をそろえて測定されたものによると、Ｍｏｒｐｉｐ
を本発明の０．５重量％から１．０重量％で加えること
によって、立ち上がり時間は大幅に減少している。しか
し、図４に示されるように、温度が僅かに変化しただけ
で、立ち上がり時間は大きく変化してしまうため、測定
誤差も大きい。本発明の液晶混合物の立ち上がり時間の
減少の傾向は、単純な液晶混合物と比較することによっ
てわかる。本発明の液晶材料は、双極子を有する染料を
加えない状態のものに比べて非常に速く応答することが
わかる。
【００８０】図５は、図４に示された測定結果につい
て、駆動電圧の範囲をそろえてその平均を示したもので
ある。この図によると、液晶材料に高い永久双極子を有
する染料としてＭｏｒｐｉｐを加えることによって、立
ち上がり時間が顕著に減少することがわかる。
て、駆動電圧の範囲をそろえてその平均を示したもので
ある。この図によると、液晶材料に高い永久双極子を有
する染料としてＭｏｒｐｉｐを加えることによって、立
ち上がり時間が顕著に減少することがわかる。
【００８１】図６及び図７は、上述したＰＤＬＣ液晶混
合物の代わりに、本発明の液晶材料５ＣＢを含む、アン
チパラレルに配列された（anti-parallel aligned）セ
ルを用いて同様に測定したものである。
合物の代わりに、本発明の液晶材料５ＣＢを含む、アン
チパラレルに配列された（anti-parallel aligned）セ
ルを用いて同様に測定したものである。
【００８２】本発明の染料を含まないものと、Ｍｏｒｐ
ｉｐをそれぞれ０．５重量％、１．０重量％、１．５重
量％の割合で含む３種類の本発明の液晶混合物につい
て、立ち上がり時間を測定した。図６及び図７から、本
発明の高い電気双極子を有する染料を添加することによ
って、立ち上がり時間は大幅に減少していることが明ら
かである。
ｉｐをそれぞれ０．５重量％、１．０重量％、１．５重
量％の割合で含む３種類の本発明の液晶混合物につい
て、立ち上がり時間を測定した。図６及び図７から、本
発明の高い電気双極子を有する染料を添加することによ
って、立ち上がり時間は大幅に減少していることが明ら
かである。
【００８３】図８は、図４及び図５で作製された液晶混
合物、すなわちＰＤＬＣ混合物について、ターンオフ時
間の測定結果を示すグラフである。
合物、すなわちＰＤＬＣ混合物について、ターンオフ時
間の測定結果を示すグラフである。
【００８４】このグラフからは、０．５重量％のＭｏｒ
ｐｉｐを添加しただけでは、ターンオフ時間はほとんど
変化しない。しかし、Ｍｏｒｐｉｐを１．０重量％で添
加すると、減衰時間は僅かに上昇することがわかる。液
晶小滴濃度が高い場合に、減衰時間がわすかに長くなる
のは、液晶混合物の粘度が高くなることによると考えら
れる。
ｐｉｐを添加しただけでは、ターンオフ時間はほとんど
変化しない。しかし、Ｍｏｒｐｉｐを１．０重量％で添
加すると、減衰時間は僅かに上昇することがわかる。液
晶小滴濃度が高い場合に、減衰時間がわすかに長くなる
のは、液晶混合物の粘度が高くなることによると考えら
れる。
【００８５】図９は、アンチパラレルに配列された（an
ti-parallel aligned）セルについて、図８と同様にタ
ーンオフ時間の測定結果を示すグラフであり、図６及び
図７に示される結果と関係がある。この場合において
も、減衰時間が長くなるのは、液晶混合物の粘度の増加
によると考えられる。意外にも、２．０重量％という高
濃度でＭｏｒｐｉｐを添加しても、減衰時間は殆ど変化
しなかった。
ti-parallel aligned）セルについて、図８と同様にタ
ーンオフ時間の測定結果を示すグラフであり、図６及び
図７に示される結果と関係がある。この場合において
も、減衰時間が長くなるのは、液晶混合物の粘度の増加
によると考えられる。意外にも、２．０重量％という高
濃度でＭｏｒｐｉｐを添加しても、減衰時間は殆ど変化
しなかった。
【００８６】以上の図４から図９に示した測定結果か
ら、本発明の液晶混合物では、液晶セルの立ち上がり時
間を飛躍的に減少することができることがわかった。上
述したように、立ち上がり時間の短縮は、液晶ディスプ
レイにおいて非常に重要な特性である。一方で、減衰時
間は、双極子を有する染料を添加することによっては殆
ど変化しなかった。なお、減衰時間は、双極子モーメン
トを有しない染料を添加したときも、上述したような液
晶混合物の粘度の増加によって上昇することがあるとい
うことは心に留めておかなければならない。
ら、本発明の液晶混合物では、液晶セルの立ち上がり時
間を飛躍的に減少することができることがわかった。上
述したように、立ち上がり時間の短縮は、液晶ディスプ
レイにおいて非常に重要な特性である。一方で、減衰時
間は、双極子を有する染料を添加することによっては殆
ど変化しなかった。なお、減衰時間は、双極子モーメン
トを有しない染料を添加したときも、上述したような液
晶混合物の粘度の増加によって上昇することがあるとい
うことは心に留めておかなければならない。
【００８７】上述したような構成を有する、本発明の液
晶セル、ＰＤＬＣセル（又はＴＮセル）は、例えば以下
に示すような工程によって製造することが好ましい。
晶セル、ＰＤＬＣセル（又はＴＮセル）は、例えば以下
に示すような工程によって製造することが好ましい。
【００８８】１．ガラスセルの準備 セルの厚さは、ヒューレット・パッカード社製の容量測
定器、ＨＰ４２７８Ａ（１ｋＨｚ／１ＭＨｚ）を用いて
測定される。空のガラスセルの容量は２１℃の室温下で
測定する。そして容量から厚さを計算する。セルは、日
本のＥ．Ｈ．Ｃで既製の空のガラスサンドイッチセルを
用いる。これらは両面にＩＴＯコーティングが予め施さ
れている。配列されていない１５μｍセルは、ＰＤＬＣ
セルを作製するのに用いられる。アンチパラレルに配さ
れた５μｍセルは、複屈折ＬＣセルを作るのに用いられ
る。
定器、ＨＰ４２７８Ａ（１ｋＨｚ／１ＭＨｚ）を用いて
測定される。空のガラスセルの容量は２１℃の室温下で
測定する。そして容量から厚さを計算する。セルは、日
本のＥ．Ｈ．Ｃで既製の空のガラスサンドイッチセルを
用いる。これらは両面にＩＴＯコーティングが予め施さ
れている。配列されていない１５μｍセルは、ＰＤＬＣ
セルを作製するのに用いられる。アンチパラレルに配さ
れた５μｍセルは、複屈折ＬＣセルを作るのに用いられ
る。
【００８９】２．２色性染料の調製 染料は、再結晶することにより高純度で得られる。この
とき８０℃の減圧炉で１週間以上乾燥することで、空気
中の水分によるイオン不純物を可能な限り除去すること
ができる。
とき８０℃の減圧炉で１週間以上乾燥することで、空気
中の水分によるイオン不純物を可能な限り除去すること
ができる。
【００９０】３．二色性ＰＤＬＣ混合物の調製 フォトポリマー（ＮＯＡ６５）を０．０５ｃｃと、液晶
材料（ＢＬ００１）を０．０５ｃｃとを混合することに
より、４４．３重量％のＢＬ００１混合物が得られる。
材料（ＢＬ００１）を０．０５ｃｃとを混合することに
より、４４．３重量％のＢＬ００１混合物が得られる。
【００９１】４．液晶混合物へのゲスト染料の添加 適切な量の染料（Ｍｏｒｐｉｐ）を液晶混合物に添加し
て所望の染料濃度とする。染料が光で分解してしまうこ
とを防ぐため、暗闇で一晩以上攪拌する。ここで、液晶
が変形するのに必要とされるエネルギーは小さく、たと
えゴミ粒子であってもそれに起因して液晶が変形してし
まうため、攪拌終了後、混合物をろ過（ＨＰＬＣ Ａｃ
ｒｏｄｉｓｃ０．４５μｍ）して、溶解しなかった結晶
を取り除く。
て所望の染料濃度とする。染料が光で分解してしまうこ
とを防ぐため、暗闇で一晩以上攪拌する。ここで、液晶
が変形するのに必要とされるエネルギーは小さく、たと
えゴミ粒子であってもそれに起因して液晶が変形してし
まうため、攪拌終了後、混合物をろ過（ＨＰＬＣ Ａｃ
ｒｏｄｉｓｃ０．４５μｍ）して、溶解しなかった結晶
を取り除く。
【００９２】５．液晶混合物をガラスセル中に充填 サンプルは、工程１で測定された適切な空のガラスセル
を用いて作製される。セルの一開口端に数滴の混合物を
供給することで、毛管力を利用してセル中に混合物を充
填する。その後、このセルを減圧炉の中に１５分間放置
して、セル中の気泡を除去する。この減圧炉は、毛管力
が混合物を引き上げる際に引き起こされる配列の欠陥を
防ぐために、８０℃（ＴＮセルの場合。ＢＬ００１の場
合は６１℃、５ＣＢの場合は３５℃）に保たれる。その
後、周囲の空気によって汚染されないよう、セルの両方
の開口端を、エポキシ樹脂で封止する。
を用いて作製される。セルの一開口端に数滴の混合物を
供給することで、毛管力を利用してセル中に混合物を充
填する。その後、このセルを減圧炉の中に１５分間放置
して、セル中の気泡を除去する。この減圧炉は、毛管力
が混合物を引き上げる際に引き起こされる配列の欠陥を
防ぐために、８０℃（ＴＮセルの場合。ＢＬ００１の場
合は６１℃、５ＣＢの場合は３５℃）に保たれる。その
後、周囲の空気によって汚染されないよう、セルの両方
の開口端を、エポキシ樹脂で封止する。
【００９３】６．相分離を開始してＰＤＬＣを形成 液晶混合物が充填されたセルに、２１℃の環境下でＵＶ
光（Spectroline, Model EN-180L/F,230V,50Hz,0.17=3
9.1W used at 110mm apart）を２分間照射し、ポリマ混
合物を完全にキュアする。直交分極顕微鏡によって、分
離した液晶小滴の層が観察され、その液晶小滴の直径は
数ミクロンである。以上のようにしてＰＤＬＣセルが完
成する。
光（Spectroline, Model EN-180L/F,230V,50Hz,0.17=3
9.1W used at 110mm apart）を２分間照射し、ポリマ混
合物を完全にキュアする。直交分極顕微鏡によって、分
離した液晶小滴の層が観察され、その液晶小滴の直径は
数ミクロンである。以上のようにしてＰＤＬＣセルが完
成する。
【００９４】なお、ＰＤＬＣセルの代わりにＴＮセルを
作製する場合には、５ＣＢ複屈折液晶は、双極子を有す
る染料、好ましくはＭｏｒｐｉｐを添加して作製され
る。ここで染料はゲスト、液晶はホストとなる。液晶と
しては、具体的に４'-ｎ-ペンチル-４-シアノビフェニ
ル（５ＣＢ）が好ましい。ＴＮセルを作製する場合に
は、ＰＤＬＣセルを作製するための上述した第３及び第
６の工程を省くことができる。
作製する場合には、５ＣＢ複屈折液晶は、双極子を有す
る染料、好ましくはＭｏｒｐｉｐを添加して作製され
る。ここで染料はゲスト、液晶はホストとなる。液晶と
しては、具体的に４'-ｎ-ペンチル-４-シアノビフェニ
ル（５ＣＢ）が好ましい。ＴＮセルを作製する場合に
は、ＰＤＬＣセルを作製するための上述した第３及び第
６の工程を省くことができる。
【００９５】以上、本発明の実施の形態について述べた
が、本発明はそれぞれ個々の技術を単独で適用すること
もできるし、複数の技術を必要に応じて適宜組み合わせ
て適用することもできる。また、本発明は上述した例に
限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範
囲で適宜変更可能である。
が、本発明はそれぞれ個々の技術を単独で適用すること
もできるし、複数の技術を必要に応じて適宜組み合わせ
て適用することもできる。また、本発明は上述した例に
限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範
囲で適宜変更可能である。
【００９６】
【発明の効果】本発明では、双極子を有する染料を液晶
混合物に添加することにより、当該液晶材料の応答時間
を大幅に短縮することができる。そして、本発明では、
このような液晶混合物を、液晶ディスプレイ用の液晶セ
ルに用いることで、応答時間の短い液晶セル、ひいては
光学的特性に優れた液晶セルを実現することができる。
混合物に添加することにより、当該液晶材料の応答時間
を大幅に短縮することができる。そして、本発明では、
このような液晶混合物を、液晶ディスプレイ用の液晶セ
ルに用いることで、応答時間の短い液晶セル、ひいては
光学的特性に優れた液晶セルを実現することができる。
【図１】本発明の液晶セルの一構成例を示す図である。
【図２】オフ状態の接続の様子を共に示した、液晶セル
の他の構成例を示す図である。
の他の構成例を示す図である。
【図３】オン状態の接続の様子を共に示した、液晶セル
の他の構成例を示す図である。
の他の構成例を示す図である。
【図４】Ｍｏｒｐｉｐ濃度を変えたＰＤＬＣセルについ
て、立ち上がり時間と駆動電圧周波数との関係を示した
図である。
て、立ち上がり時間と駆動電圧周波数との関係を示した
図である。
【図５】図４に示したＭｏｒｐｉｐ濃度と立ち上がり時
間との関係を示した図である。
間との関係を示した図である。
【図６】Ｍｏｒｐｉｐ濃度を変えた、anti-parallel al
igned液晶セルについて、立ち上がり時間と駆動電圧周
波数との関係を示した図である。
igned液晶セルについて、立ち上がり時間と駆動電圧周
波数との関係を示した図である。
【図７】図６に示したＭｏｒｐｉｐ濃度と立ち上がり時
間との関係を示した図である。
間との関係を示した図である。
【図８】ＰＤＬＣセルについて、Ｍｏｒｐｉｐ濃度と減
衰時間との関係を示した図である。
衰時間との関係を示した図である。
【図９】 anti-parallel aligned液晶セルについて、
Ｍｏｒｐｉｐ濃度と減衰時間との関係を示した図であ
る。
Ｍｏｒｐｉｐ濃度と減衰時間との関係を示した図であ
る。
１００ 液晶セル、 １１０ ガラス基板、 １１４
ＩＴＯコーティング、１１６ 電源、 １２０ 液晶混
合物
ＩＴＯコーティング、１１６ 電源、 １２０ 液晶混
合物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安田 章夫 ドイツ連邦共和国 70327 シュトゥット ゥガルト ヘデルフィンガー シュトラー セ 61 ソニー インターナショナル （ヨーロッパ） ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング アドバ ンスド テクノロジー センター シュト ゥットゥガルト内 (72)発明者 ブロアー，ディビッド イギリス国 ディーエイチ１ ３エルイー ダラムサウスロード ダラム大学内 (72)発明者 クロス，グラハム イギリス国 ディーエイチ１ ３エルイー ダラムサウスロード ダラム大学内 (72)発明者 ラヴ，ゴードン イギリス国 ディーエイチ１ ３エルイー ダラムサウスロード ダラム大学内 (72)発明者 増谷 啓 イギリス国 ディーエイチ１ ３エルイー ダラムサウスロード ダラム大学内 Ｆターム(参考） 2H088 GA01 GA13 JA17 KA30 MA09 4H027 BB02 BB03 BB11 BD08 BD12 BD20 BD21 BE07 CD04 CG04
Claims (40)
- 【請求項１】 液晶材料と染料とを含有し、特にカラー
液晶ディスプレイ用の液晶セルに用いられる液晶混合物
であって、 上記染料が双極子を有することを特徴とする液晶混合
物。 - 【請求項２】 上記液晶材料が、永久双極子を有してい
ることを特徴とする請求項１記載の液晶混合物。 - 【請求項３】 上記液晶材料が、誘導双極子を有してい
ることを特徴とする請求項１記載の液晶混合物。 - 【請求項４】 上記液晶材料が、強誘電体特性を有して
いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載
の液晶混合物。 - 【請求項５】 １０１２Ωｃｍ以上、好ましくは１０
１３Ωｃｍ以上の抵抗率を有することを特徴とする請求
項１乃至４のいずれかに記載の液晶混合物。 - 【請求項６】 上記液晶材料が、複数の液晶材の混合体
であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記
載の液晶混合物。 - 【請求項７】 電場によって切り替え可能であり、表面
効果によって配列可能であることを特徴とする請求項１
乃至６のいずれかに記載の液晶混合物。 - 【請求項８】 上記液晶材料が、化１で表される４'-ｎ
-ペンチル-４-シアノビフェニル（５ＣＢ）であること
を特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の液晶混
合物。 【化１】 - 【請求項９】 液晶小滴が透明なマトリクスポリマ中に
分散されてなることを特徴とする請求項１乃至７のいず
れかに記載の液晶混合物。 - 【請求項１０】 上記マトリクスポリマは、放射線や熱
により硬化可能であることを特徴とする請求項９記載の
液晶混合物。 - 【請求項１１】 上記液晶材料が、複数の液晶材の混合
体であることを特徴とする請求項９又は１０記載の液晶
混合物。 - 【請求項１２】 電場の印加によって液晶小滴が整列し
ているとき、初めの方向において、上記マトリクスポリ
マの屈折率が液晶小滴の屈折率と近接していることを特
徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載の液晶混合
物。 - 【請求項１３】 ゲスト−ホストセル中で駆動可能なこ
とを特徴とする請求項１乃至１２記載の液晶混合物。 - 【請求項１４】 上記染料が、５デバイ以上、好ましく
は１０デバイ以上、最も好ましくは１５デバイ以上の永
久双極子を有していることを特徴とする請求項１３記載
の液晶混合物。 - 【請求項１５】 ０．５以上、好ましくは０．７以上の
秩序パラメータを有していることを特徴とする請求項１
乃至１４のいずれかに記載の液晶混合物。 - 【請求項１６】 上記染料が、混合物全体に対して０．
５重量％以上、好ましくは１重量％以上の溶解度をもつ
ことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の
液晶混合物。 - 【請求項１７】 上記染料が、化２で示されるＭｏｒｐ
ｉｐであることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれ
かに記載の液晶混合物。 【化２】 - 【請求項１８】 上記染料が、化３で示されるものであ
ることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかに記載
の液晶混合物。 【化３】 ここで、Ｄは電子供与グループを表す。πは共役系を表
す。またＡは電子受容グループを表す。 - 【請求項１９】 上記Ｄが、ジアルキルアミノ、ピリジ
ノ及び／又はピリミジノを含む群から選ばれることを特
徴とする請求項１８記載の液晶混合物。 - 【請求項２０】 上記πが、チオフェン環単位、フェニ
ル単位及び／又はエチレン単位を含む群から選ばれるこ
とを特徴とする請求項１８又は１９記載の液晶混合物。 - 【請求項２１】 上記Ａが、ニトロ、ジシアノメタニド
及び／又はトリシアノメタニドを含む群から選ばれるこ
とを特徴とする請求項１８乃至２０のいずれかに記載の
液晶混合物。 - 【請求項２２】 液晶混合物と、上記液晶混合物を保持
する基板プレートと、上記液晶混合物に電場を供給する
ための電極と、上記電極に電圧を供給する電源とから構
成され、 上記染料が、双極子を有することを特徴とする液晶セ
ル。 - 【請求項２３】 上記液晶混合物が、請求項１乃至１９
のいずれかに記載の液晶混合物であることを特徴とする
請求項２２記載の液晶セル。 - 【請求項２４】 上記基板プレートが、ガラス及び／又
はプラスチックからなることを特徴とする請求項２２又
は２３記載の液晶セル。 - 【請求項２５】 上記電極が、基板プレートにコーティ
ングすることにより形成されていることを特徴とする請
求項２２乃至２４のいずれかに記載の液晶セル。 - 【請求項２６】 上記コーティングが、ＩＴＯコーティ
ングであることを特徴とする請求項２５記載の液晶セ
ル。 - 【請求項２７】 上記ＩＴＯコーティングが、基板プレ
ートの両面に形成されていることを特徴とする請求項２
６記載の液晶セル。 - 【請求項２８】 上記液晶材料は、複数の基板プレート
間に保持され、初めの方向において液晶層の厚みは５〜
４０μｍ、好ましくは１０〜２５μｍであることを特徴
とする請求項２２乃至２７のいずれかに記載の液晶セ
ル。 - 【請求項２９】 双極子を有する染料を液晶混合物に用
いることを特徴とする染料の使用方法。 - 【請求項３０】 上記液晶混合物は、液晶セル及び／又
は液晶ディスプレイに用いられていることを特徴とする
請求項２９記載の染料の使用方法。 - 【請求項３１】 上記液晶セルは、アンチパラレルに配
列された液晶セルであることを特徴とする請求項３０記
載の染料の使用方法。 - 【請求項３２】 上記液晶セルが、ＰＤＬＣセルである
ことを特徴とする請求項３０記載の染料の使用方法。 - 【請求項３３】 上記液晶セルが、ゲスト−ホストセル
であることを特徴とする請求項３０記載の染料の使用方
法。 - 【請求項３４】 上記染料が、永久双極子を有している
ことを特徴とする請求項２９〜３３のいずれかに記載の
染料の使用方法。 - 【請求項３５】 上記染料が、５デバイ以上、好ましく
は１０デバイ以上、最も好ましくは１５デバイ以上の永
久双極子を有していることを特徴とする請求項３４記載
の染料の使用方法。 - 【請求項３６】 上記染料が、化４で示されるＭｏｒｐ
ｉｐであることを特徴とする請求項２９乃至３５のいず
れかに記載の染料の使用方法。 【化４】 - 【請求項３７】 上記染料が、化５で示されるものであ
ることを特徴とする請求項２９乃至３５のいずれかに記
載の染料の使用方法。 【化５】 ここで、Ｄは電子供与グループを表す。πは共役系を表
す。またＡは電子受容グループを表す。 - 【請求項３８】 上記Ｄが、ジアルキルアミノ、ピリジ
ノ及び／又はピリミジノを含む群から選ばれることを特
徴とする請求項３７記載の染料の使用方法。 - 【請求項３９】 上記πが、チオフェン環単位、フェニ
ル単位及び／又はエチレン単位を含む群から選ばれるこ
とを特徴とする請求項３７又は３８記載の染料の使用方
法。 - 【請求項４０】 上記Ａが、ニトロ、ジシアノメタニド
及び／又はトリシアノメタニドを含む群から選ばれるこ
とを特徴とする請求項３７乃至３９のいずれかに記載の
染料の使用方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP00122028 | 2000-10-10 | ||
| EP00122028.4 | 2001-04-25 | ||
| EP01110255.5 | 2001-04-25 | ||
| EP01110255A EP1197791A3 (en) | 2000-10-10 | 2001-04-25 | Liquid crystal mixture including a dye with a dipole |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002194357A true JP2002194357A (ja) | 2002-07-10 |
| JP4394317B2 JP4394317B2 (ja) | 2010-01-06 |
Family
ID=26071492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001313179A Expired - Fee Related JP4394317B2 (ja) | 2000-10-10 | 2001-10-10 | 液晶混合物、液晶セル及び染料の使用方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6737126B2 (ja) |
| EP (1) | EP1197791A3 (ja) |
| JP (1) | JP4394317B2 (ja) |
| CN (1) | CN1234801C (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1718121A1 (en) | 2004-02-09 | 2006-11-02 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Organic electroluminescent device |
| JP2007532958A (ja) * | 2004-04-16 | 2007-11-15 | ディ．ケイ． アンド イー．エル． マクフェイル エンタープライジーズ プロプライエタリー リミテッド | 空洞構造を備えた光学的活性基材 |
| JP2007534782A (ja) * | 2003-12-11 | 2007-11-29 | ソニー ドイチュラント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 液晶材料及び添加剤を有する組成物 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1413620B1 (en) * | 2002-10-23 | 2007-08-08 | Sony Deutschland GmbH | Negative-type liquid crystals comprising dopants |
| EP1840188B1 (en) | 2006-03-31 | 2011-09-07 | Sony Deutschland GmbH | A composition comprising at least one type of liquid crystal |
| KR20120125859A (ko) * | 2011-05-09 | 2012-11-19 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 및 액정 표시 장치의 제조 방법 |
| CN102516163B (zh) * | 2011-12-02 | 2013-09-25 | 江苏德威新材料股份有限公司 | 一种液晶功能化的吡啶化合物的制备和应用 |
| CN102901047B (zh) * | 2012-10-13 | 2014-11-05 | 江苏和成显示科技股份有限公司 | 光扩散薄膜、具有光扩散薄膜的背光模块及液晶显示器 |
| WO2015069188A1 (en) * | 2013-11-06 | 2015-05-14 | National University Of Singapore | Electrochromic device with graphene/ferroelectric electrode |
| CN105824145B (zh) * | 2015-01-08 | 2019-06-04 | 江苏和成显示科技有限公司 | 液晶显示装置及其驱动方法 |
| WO2018068237A1 (zh) * | 2016-10-12 | 2018-04-19 | 清华大学 | 液晶液滴及制备方法、生物传感器和检测生物样品的方法 |
| KR101979769B1 (ko) * | 2016-12-23 | 2019-05-17 | 주식회사 엘지화학 | 반사율 가변 미러 |
| US11249365B2 (en) * | 2019-09-05 | 2022-02-15 | Facebook Technologies, Llc | Magnetic field driven liquid crystal patterning control system |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3666881A (en) * | 1970-12-28 | 1972-05-30 | Richard J Stein | Electro-optical display device employing liquid crystals |
| US3983049A (en) * | 1974-05-02 | 1976-09-28 | General Electric Company | Liquid crystal compositions with positive dielectric anisotropy |
| JPS58103578A (ja) * | 1981-12-16 | 1983-06-20 | Alps Electric Co Ltd | カラ−液晶表示素子 |
| JP2636271B2 (ja) * | 1987-10-30 | 1997-07-30 | ソニー株式会社 | 強誘電性液晶の製造方法 |
| EP0467721B1 (en) * | 1990-07-20 | 1996-03-27 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd | Optically active compound having a delta- valerolactone ring and liquid crystal composition containing same |
| US5744267A (en) * | 1994-10-12 | 1998-04-28 | Arizona Board Of Regents Acting For And On Behalf Of University Of Arizona | Azo-dye-doped photorefractive polymer composites for holographic testing and image processing |
-
2001
- 2001-04-25 EP EP01110255A patent/EP1197791A3/en not_active Withdrawn
- 2001-10-09 US US09/973,407 patent/US6737126B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-10 CN CNB011354046A patent/CN1234801C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-10-10 JP JP2001313179A patent/JP4394317B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007534782A (ja) * | 2003-12-11 | 2007-11-29 | ソニー ドイチュラント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 液晶材料及び添加剤を有する組成物 |
| EP1718121A1 (en) | 2004-02-09 | 2006-11-02 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Organic electroluminescent device |
| JP2007532958A (ja) * | 2004-04-16 | 2007-11-15 | ディ．ケイ． アンド イー．エル． マクフェイル エンタープライジーズ プロプライエタリー リミテッド | 空洞構造を備えた光学的活性基材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1346866A (zh) | 2002-05-01 |
| CN1234801C (zh) | 2006-01-04 |
| US6737126B2 (en) | 2004-05-18 |
| EP1197791A2 (en) | 2002-04-17 |
| US20020084442A1 (en) | 2002-07-04 |
| EP1197791A3 (en) | 2002-12-04 |
| JP4394317B2 (ja) | 2010-01-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8999195B2 (en) | Smectic A compositions for use in optical devices | |
| JP3060656B2 (ja) | 液晶表示素子 | |
| JP5771682B2 (ja) | スメクチックａ光学素子のための液晶配合および構造 | |
| JP3330940B2 (ja) | 液晶光変調デバイスと液晶物質 | |
| JP6632626B2 (ja) | 液晶ディスプレイデバイスおよびその駆動方法 | |
| JP3387098B2 (ja) | 高分子分散型液晶素子 | |
| JP4394317B2 (ja) | 液晶混合物、液晶セル及び染料の使用方法 | |
| JP3679869B2 (ja) | 液晶マイクロカプセルおよびそれを用いた液晶表示素子 | |
| Jeon et al. | Effects of curing temperature on switching between transparent and translucent states in a polymer-stabilized liquid-crystal cell | |
| JPH05502260A (ja) | 高分子に分散した液晶を含む光変調材料 | |
| JPH07199233A (ja) | 液晶表示素子及びこれを用いた表示装置 | |
| Kahn | The molecular physics of liquid‐crystal devices | |
| Lin et al. | Reflective direct-view displays using a dye-doped dual-frequency liquid crystal gel | |
| JPH10292175A (ja) | ゲストホスト液晶表示装置及びゲストホスト液晶組成物 | |
| WO1992014185A1 (fr) | Dispositif d'affichage a cristaux liquides, fabrication et utilisation dudit dispositif | |
| GB2407645A (en) | Electrophoretic liquid crystal display device | |
| JP3298522B2 (ja) | 液晶表示素子 | |
| Jones et al. | Orientation of dyes in liquid crystalline media | |
| JP3362711B2 (ja) | 液晶高分子層の製造方法および表示素子の製造方法 | |
| JP2930169B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
| Lin et al. | P‐152: High Performance Reflective and Transflective Displays Using Guest‐Host Liquid Crystal Gels | |
| JP2000310797A (ja) | 液晶表示装置 | |
| JP2001209035A (ja) | 液晶光シャッター | |
| JPH07138568A (ja) | 液晶組成物 | |
| Malik et al. | Guest-host polymer dispersed liquid crystal display device: role of dichroic dye |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040915 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060331 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060412 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060623 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060711 |
|
| A072 | Dismissal of procedure [no reply to invitation to correct request for examination] |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073 Effective date: 20060808 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060711 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071127 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080227 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20080303 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080327 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20080401 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20080428 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20080502 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080526 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080812 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081110 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20081226 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090728 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090821 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090924 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091015 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121023 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131023 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |