JP3143483B2 - 液晶組成物、及びこの使用方法,これを使用した液晶素子,表示装置 - Google Patents
液晶組成物、及びこの使用方法,これを使用した液晶素子,表示装置Info
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- JP3143483B2 JP3143483B2 JP03011000A JP1100091A JP3143483B2 JP 3143483 B2 JP3143483 B2 JP 3143483B2 JP 03011000 A JP03011000 A JP 03011000A JP 1100091 A JP1100091 A JP 1100091A JP 3143483 B2 JP3143483 B2 JP 3143483B2
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- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
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- C09K19/582—Electrically active dopants, e.g. charge transfer agents
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Description
【発明の詳細な説明】(発明の属する技術分野)本発明
は液晶組成物、液晶素子並びに表示装置に関し、更に詳
しくは、液晶層内の電気抵抗値を低下させるため、特定
の化合物を混合し特性を改善した液晶組成物、該液晶組
成物を有した液晶素子並びに該液晶素子を表示に使用し
た表示装置に関する。
は液晶組成物、液晶素子並びに表示装置に関し、更に詳
しくは、液晶層内の電気抵抗値を低下させるため、特定
の化合物を混合し特性を改善した液晶組成物、該液晶組
成物を有した液晶素子並びに該液晶素子を表示に使用し
た表示装置に関する。
【0001】
【従来技術の説明】従来、ネマチック液晶を利用する電
気光学素子に於て、液晶層内の電気抵抗値を低下させる
事によって特性を改善する件がいくつか存在する。
気光学素子に於て、液晶層内の電気抵抗値を低下させる
事によって特性を改善する件がいくつか存在する。
【0002】代表的なものとしてはダイナミックスキャ
ッタリングモード(DSM)の液晶素子とツイステッド
ネマチックモード(TN)の液晶素子である。
ッタリングモード(DSM)の液晶素子とツイステッド
ネマチックモード(TN)の液晶素子である。
【0003】DSM型液晶素子はいうまでもなく、液晶
層の電気抵抗を下げないと、散乱しなかったり、動作の
閾値電圧が上昇する事になり、低抵抗化は必須である。
一方、DSMに用いられる液晶材料は、一般に誘電率異
方性△εが負のN型液晶が多く、後述する△εが正のP
型液晶と違って、分子内にシアノ基等の電子吸引性の大
きな官能基を含んでいない事が多い。
層の電気抵抗を下げないと、散乱しなかったり、動作の
閾値電圧が上昇する事になり、低抵抗化は必須である。
一方、DSMに用いられる液晶材料は、一般に誘電率異
方性△εが負のN型液晶が多く、後述する△εが正のP
型液晶と違って、分子内にシアノ基等の電子吸引性の大
きな官能基を含んでいない事が多い。
【0004】またシアノ基を有するP型液晶の場合、後
述する様に4級アンモニウム塩例えばテトラアンモニウ
ムブロマイド(Bu)4N+・Br-などを少量添加する
だけで容易に抵抗は下げられるが、シアノ基を有さない
N型液晶の場合には抵抗を下げることは単純ではない。
これは抵抗を下げているメカニズムが単なるBu4N+・
Br-の電離ではなく、シアノ基との相互作用による複
合錯体の形成が抵抗を下げることに寄与しているからで
あると考えられる。よってN型液晶を簡単に電気抵抗を
下げる手段が望まれていた。
述する様に4級アンモニウム塩例えばテトラアンモニウ
ムブロマイド(Bu)4N+・Br-などを少量添加する
だけで容易に抵抗は下げられるが、シアノ基を有さない
N型液晶の場合には抵抗を下げることは単純ではない。
これは抵抗を下げているメカニズムが単なるBu4N+・
Br-の電離ではなく、シアノ基との相互作用による複
合錯体の形成が抵抗を下げることに寄与しているからで
あると考えられる。よってN型液晶を簡単に電気抵抗を
下げる手段が望まれていた。
【0005】また、TN型液晶素子に於ては通常高抵抗
な液晶材料が用いられるが、電源スイッチの異常などに
よって素子にDC電圧が印加される場合が発生する。そ
うすると、このDC電圧がなかなか消滅しないために本
来の駆動信号を印加しても、表示できない状態が数十秒
も続くことがある。これを抑えるには液晶層の電気抵抗
を下げる事で持続時間を短縮する事が可能である。
な液晶材料が用いられるが、電源スイッチの異常などに
よって素子にDC電圧が印加される場合が発生する。そ
うすると、このDC電圧がなかなか消滅しないために本
来の駆動信号を印加しても、表示できない状態が数十秒
も続くことがある。これを抑えるには液晶層の電気抵抗
を下げる事で持続時間を短縮する事が可能である。
【0006】前に述べた様に、このためには少量の(B
u)4N+Br-を添加すれば抵抗は下げられるが、この
化合物の電気化学的安定性の悪さから、継時的に徐々に
高抵抗になってしまうという問題をかかえていた。
u)4N+Br-を添加すれば抵抗は下げられるが、この
化合物の電気化学的安定性の悪さから、継時的に徐々に
高抵抗になってしまうという問題をかかえていた。
【0007】また液晶がカイラルスメクチック相を示
し、該液晶が示す強誘電性を利用して表示等に適用する
強誘電性液晶素子には、以下の固有の問題点を有してい
る。
し、該液晶が示す強誘電性を利用して表示等に適用する
強誘電性液晶素子には、以下の固有の問題点を有してい
る。
【0008】クラークとラガヴアル等の提案した強誘電
性液晶素子の構成においては、第2図に示されるように
液晶層内で各液晶分子の双極子の方向が揃い、液晶の自
発分極が生じている。この自発分極の存在は、強誘電性
液晶素子のスイッチング特性の条件であるため、この自
発分極による電荷の片寄りは、SSFLCD(Surf
ace Stabilized Ferroelect
ric LiquidCrystal DeVice)
においては不可避なものである。この自発分極よって誘
起されるSSFLCセル内での内部電界の存在について
は、既に本発明者らによって十分明らかにされている。
性液晶素子の構成においては、第2図に示されるように
液晶層内で各液晶分子の双極子の方向が揃い、液晶の自
発分極が生じている。この自発分極の存在は、強誘電性
液晶素子のスイッチング特性の条件であるため、この自
発分極による電荷の片寄りは、SSFLCD(Surf
ace Stabilized Ferroelect
ric LiquidCrystal DeVice)
においては不可避なものである。この自発分極よって誘
起されるSSFLCセル内での内部電界の存在について
は、既に本発明者らによって十分明らかにされている。
【0009】例えば、特開昭63−135922号公報
に於ては、液晶分子の分極電荷による電界に対して、液
晶層内に存在しているイオン性不純物が泳動し、イオン
の不均一な偏在が生じる事が説明されている。このため
に、SSFLCセルのメモリー状態に於ては、液晶分子
の作る分極電場に対してイオンの偏在による抗電場が形
成され、電気的安定状態をなしている訳である。
に於ては、液晶分子の分極電荷による電界に対して、液
晶層内に存在しているイオン性不純物が泳動し、イオン
の不均一な偏在が生じる事が説明されている。このため
に、SSFLCセルのメモリー状態に於ては、液晶分子
の作る分極電場に対してイオンの偏在による抗電場が形
成され、電気的安定状態をなしている訳である。
【0010】また特開昭64−78235号公報に於て
は、前記の議論をより進展させて電極上に絶縁体膜を有
するSSFLCセルに於て、双安定性を実現させるため
の一般的手法を述べている。
は、前記の議論をより進展させて電極上に絶縁体膜を有
するSSFLCセルに於て、双安定性を実現させるため
の一般的手法を述べている。
【0011】即ち、絶縁体層を有するSSFLCセル内
において、前記イオンの偏在によって自発分極Psが作
る電場に対し、抗電場が形成されている。この状態で外
部駆動回路からの電圧によって自発分極の向きが一瞬に
して反転すると、イオンの泳動が伴わないため、抗電場
はそのまま残り、セル内に不安定な電界を生じる。本発
明者らはこれを「逆電圧」と呼び、第13回液晶討論会
に於て発表している(同予稿集p.142(198
7))。
において、前記イオンの偏在によって自発分極Psが作
る電場に対し、抗電場が形成されている。この状態で外
部駆動回路からの電圧によって自発分極の向きが一瞬に
して反転すると、イオンの泳動が伴わないため、抗電場
はそのまま残り、セル内に不安定な電界を生じる。本発
明者らはこれを「逆電圧」と呼び、第13回液晶討論会
に於て発表している(同予稿集p.142(198
7))。
【0012】前者の特開昭63−135922号公報で
はswitchingによって発生した前記逆電圧を液
晶の抵抗値を下げる事で早期に緩和しようとしたもので
あり、後者の特開昭64−78235号公報では自発分
極Ps、絶縁体膜の容量Ci、及び抵抗Ri、液晶層の
容量CLCによって対処しようとしたものである。
はswitchingによって発生した前記逆電圧を液
晶の抵抗値を下げる事で早期に緩和しようとしたもので
あり、後者の特開昭64−78235号公報では自発分
極Ps、絶縁体膜の容量Ci、及び抵抗Ri、液晶層の
容量CLCによって対処しようとしたものである。
【0013】(本発明の目的)本発明は液晶層の抵抗R
LCを安定にかつ再現性よく下げることを目的としてい
る。また、他の目的はテトラブチルアンモニウムブロマ
イド(TBAB)の様な塩は一般に液晶に対して溶解性
が悪く、特に低温で析出するという問題があったため、
溶解性のよい化合物を有する液晶組成物を提供する事で
ある。
LCを安定にかつ再現性よく下げることを目的としてい
る。また、他の目的はテトラブチルアンモニウムブロマ
イド(TBAB)の様な塩は一般に液晶に対して溶解性
が悪く、特に低温で析出するという問題があったため、
溶解性のよい化合物を有する液晶組成物を提供する事で
ある。
【0014】
【課題を解決するための手段】該課題を解決するため、
本発明は、カイラルスメクチィック相を示す液晶組成物
中に下記(I)式又は(II)式で示される化合物を少
なくとも一つ以上有する液晶組成物を特徴とするもので
ある。
本発明は、カイラルスメクチィック相を示す液晶組成物
中に下記(I)式又は(II)式で示される化合物を少
なくとも一つ以上有する液晶組成物を特徴とするもので
ある。
【0015】
【外23】
【0016】
【外24】
【0017】
【外25】
【0018】
【外26】
【0019】つまり本発明は、一般式(I)から(I
V)のいづれかで示される化合物の少なくとも1つを含
有する液晶組成物及び該液晶組成物を一対の電極基板間
に配置してなる液晶素子ならびに表示装置を提供するも
のである。
V)のいづれかで示される化合物の少なくとも1つを含
有する液晶組成物及び該液晶組成物を一対の電極基板間
に配置してなる液晶素子ならびに表示装置を提供するも
のである。
【0020】本発明は前記特開昭63−135922号
公報に開示されている発明をさらに押し進めたものであ
り、以下に述べる自発分極に起因する逆電圧によるディ
スプレイ上の障害を軽減するものである。
公報に開示されている発明をさらに押し進めたものであ
り、以下に述べる自発分極に起因する逆電圧によるディ
スプレイ上の障害を軽減するものである。
【0021】即ち逆電圧の発生は自発分極の値が大きい
場合には外部電界によって有効にスイッチングができな
くなり、素子としての基本特性を満足しない。また自発
分極の値が小さい時は双安定性を満足することはできる
が、上記逆電圧があたかもDCバイアス的に働き、ディ
スプレイの画質を劣化させる事になる。
場合には外部電界によって有効にスイッチングができな
くなり、素子としての基本特性を満足しない。また自発
分極の値が小さい時は双安定性を満足することはできる
が、上記逆電圧があたかもDCバイアス的に働き、ディ
スプレイの画質を劣化させる事になる。
【0022】つまり、例えばメモリ性を有する双安定な
FLCパネルにとって、ある画素がずっと“黒”状態に
置かれていた時、この状態を安定する様にイオンが分極
し、抗電場が形成される。その後外部駆動回路により
“白”信号が入ると、画素の全領域は一瞬にして白にな
る。この過程で前述の逆電圧が発生するために、画素内
の液晶の閾値電圧の小さい部分、例えば画素電極エッジ
やスペーサービーズの周辺領域が元の“黒”にゆっくり
と戻される。そして次のフレームでの走査によって再び
先述の現象を呈するが、逆電圧が衰頽するに従って、
“黒”に戻される領域は徐々に小さくなってゆく。
FLCパネルにとって、ある画素がずっと“黒”状態に
置かれていた時、この状態を安定する様にイオンが分極
し、抗電場が形成される。その後外部駆動回路により
“白”信号が入ると、画素の全領域は一瞬にして白にな
る。この過程で前述の逆電圧が発生するために、画素内
の液晶の閾値電圧の小さい部分、例えば画素電極エッジ
やスペーサービーズの周辺領域が元の“黒”にゆっくり
と戻される。そして次のフレームでの走査によって再び
先述の現象を呈するが、逆電圧が衰頽するに従って、
“黒”に戻される領域は徐々に小さくなってゆく。
【0023】そしてやがて“白”に安定なイオン分極が
形成されると、この減少は消失する。これは今説明した
場合の逆、すなわち白から黒への変化であっても同様で
ある。そして該現象は観察者にとって、黒情報から白へ
書き換えた時、「かすれた黒」が残像として視認されて
しまう。
形成されると、この減少は消失する。これは今説明した
場合の逆、すなわち白から黒への変化であっても同様で
ある。そして該現象は観察者にとって、黒情報から白へ
書き換えた時、「かすれた黒」が残像として視認されて
しまう。
【0024】この様にF LCディスプレイにおける逆電
圧は、パネルの基本特性に係わる他、残像などの画質に
関与するなど重大な影響を与えている訳である。本発明
は以上の障害を軽減することを確認した。
圧は、パネルの基本特性に係わる他、残像などの画質に
関与するなど重大な影響を与えている訳である。本発明
は以上の障害を軽減することを確認した。
【0025】本発明によれば、前記(I)から(IV)
で表わされる化合物のうち少なくとも1種以上を混合す
ることにより、ネマチック液晶及び強誘電性液晶等全般
にわたって、安定に液晶層の電気抵抗を下げる事並びに
前記課題を解決することが可能となることを確認した。
で表わされる化合物のうち少なくとも1種以上を混合す
ることにより、ネマチック液晶及び強誘電性液晶等全般
にわたって、安定に液晶層の電気抵抗を下げる事並びに
前記課題を解決することが可能となることを確認した。
【0026】一般式(I)において、Rは好ましくは下
記I)、II)から選ばれる。 I)炭素数1〜18のn−アルキル基、より好ましくは
炭素数4〜14のn−アルキル基
記I)、II)から選ばれる。 I)炭素数1〜18のn−アルキル基、より好ましくは
炭素数4〜14のn−アルキル基
【0027】
【外27】 また、Xは好ましくは−O−を示す。
【0028】前式で示される化合物の具体的な構造式を
以下に示す。
以下に示す。
【0029】
【外28】
【0030】
【外29】
【0031】
【外30】
【0032】
【外31】
【0033】
【外32】
【0034】
【外33】
【0035】
【外34】
【0036】前(I)式で示される化合物は一般的に以
下に示す経路により合成することができる。
下に示す経路により合成することができる。
【0037】
【外35】
【0038】
【外36】
【0039】 合成例1 2,3−ジシアノ−4−ヘキシルオキシフエノールの合
成2,3−ジシアノハイドロキノン27g(168.8
mmol)、85%水酸化カリウム22.2g(337
mmol)をメタノール65ml、ジメチルホルムアミ
ド302mlに溶かし、50℃まで昇温した。ヘキシル
ブロマイド33.4g(202.4mmol)を25分
かけて滴下した後、100℃まで昇温し、3時間撹拌し
た。冷水に注入し、エーテル洗浄した後、水層に6N塩
酸を加えpH=1とした。析出した結晶をエーテルで抽
出し、エーテル層を5%炭酸水素ナトリウム水溶液、水
で洗浄した。溶媒留去後、粗結晶を活性炭処理し、メタ
ノールから再結晶して、2,3−ジシアノ−4−ヘキシ
ルオキシフエノール13.1gを得た。
成2,3−ジシアノハイドロキノン27g(168.8
mmol)、85%水酸化カリウム22.2g(337
mmol)をメタノール65ml、ジメチルホルムアミ
ド302mlに溶かし、50℃まで昇温した。ヘキシル
ブロマイド33.4g(202.4mmol)を25分
かけて滴下した後、100℃まで昇温し、3時間撹拌し
た。冷水に注入し、エーテル洗浄した後、水層に6N塩
酸を加えpH=1とした。析出した結晶をエーテルで抽
出し、エーテル層を5%炭酸水素ナトリウム水溶液、水
で洗浄した。溶媒留去後、粗結晶を活性炭処理し、メタ
ノールから再結晶して、2,3−ジシアノ−4−ヘキシ
ルオキシフエノール13.1gを得た。
【0040】一般式(II)で示される化合物におい
て、R1は好ましくは炭素数1〜18のn−アルキル
基、より好ましくは炭素数3〜14のn−アルキル基で
ある。
て、R1は好ましくは炭素数1〜18のn−アルキル
基、より好ましくは炭素数3〜14のn−アルキル基で
ある。
【0041】前記一般式(II)で示される化合物の具
体的な構造式の例を以下に示す。
体的な構造式の例を以下に示す。
【0042】
【外37】
【0043】
【外38】
【0044】
【外39】
【0045】
【外40】
【0046】
【外41】
【0047】
【外42】
【0048】一般式(II)で示される化合物の代表的
な合成例を以下に示す。合成例2(化合物No.2−2
0の合成)I)水素化リチウムアルミニウム1.75
g、乾燥エーテル40mlの分散溶液中に、エーテル1
2mlに溶かした4−n−ペンチルシクロヘキサンカル
ボン酸クロライド10gを液温5℃以下で滴下した。室
温で一晩撹拌した後、5%塩酸水溶液を加えpH1程度
とし、エーテルにて抽出した。有機層を水、5%水酸化
ナトリウム水溶液、水で順次洗浄した後、無水硫酸マグ
ネシウムで乾燥した。濾過後、溶媒を留去して4−n−
ペンチルシクロヘキシルメタノール8.2gを得た。
な合成例を以下に示す。合成例2(化合物No.2−2
0の合成)I)水素化リチウムアルミニウム1.75
g、乾燥エーテル40mlの分散溶液中に、エーテル1
2mlに溶かした4−n−ペンチルシクロヘキサンカル
ボン酸クロライド10gを液温5℃以下で滴下した。室
温で一晩撹拌した後、5%塩酸水溶液を加えpH1程度
とし、エーテルにて抽出した。有機層を水、5%水酸化
ナトリウム水溶液、水で順次洗浄した後、無水硫酸マグ
ネシウムで乾燥した。濾過後、溶媒を留去して4−n−
ペンチルシクロヘキシルメタノール8.2gを得た。
【0049】II)4−n−ペンチルシクロヘキシルメ
タノール8.0gをピリジン8ml、トルエン8mlに
溶かした。これにメタンスルホン酸クロライド6.0g
を液温10℃以下で滴下した。室温で一晩撹拌した後冷
水に注入し、トルエンにて抽出した。5%塩酸水溶液、
水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し
た。濾過後、溶媒を留去してメタンスルホン酸4−n−
ペンチルシクロヘキシルメチル11.3gを得た。
タノール8.0gをピリジン8ml、トルエン8mlに
溶かした。これにメタンスルホン酸クロライド6.0g
を液温10℃以下で滴下した。室温で一晩撹拌した後冷
水に注入し、トルエンにて抽出した。5%塩酸水溶液、
水で順次洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し
た。濾過後、溶媒を留去してメタンスルホン酸4−n−
ペンチルシクロヘキシルメチル11.3gを得た。
【0050】III)メタノール15ml、N,N−ジ
メチルホルムアミド60mlに2,3−ジシアノハイド
ロキノン5.6g、85%水酸化カリウム4.6gを加
え50℃まで加温し、溶解させた。これにメタンスルホ
ン酸4−n−ペンチルシクロヘキシルメチル11.0g
を添加し、100℃で3時間撹拌した。これを冷水に注
入し、エーテルにて洗浄した後、水層に6N塩酸水溶液
を加え、pH1程度とした。エーテルにて抽出した後、
有機層を5%炭酸水素ナトリウム水溶液、水で順次洗浄
した。無水硫酸マグネシウムにて乾燥後、濾過、溶媒留
去して粗生成物を得た。これをシリカゲルカラムクロマ
トグラフィー(展開液トルエン/酢酸エチル)、活性炭
処理した後、メタノールから再結晶して、4−n−ペン
チルシクロヘキシルメチル2,3−ジシアノ−4−ヒド
ロキシフエニルエーテル3.6gを得た。
メチルホルムアミド60mlに2,3−ジシアノハイド
ロキノン5.6g、85%水酸化カリウム4.6gを加
え50℃まで加温し、溶解させた。これにメタンスルホ
ン酸4−n−ペンチルシクロヘキシルメチル11.0g
を添加し、100℃で3時間撹拌した。これを冷水に注
入し、エーテルにて洗浄した後、水層に6N塩酸水溶液
を加え、pH1程度とした。エーテルにて抽出した後、
有機層を5%炭酸水素ナトリウム水溶液、水で順次洗浄
した。無水硫酸マグネシウムにて乾燥後、濾過、溶媒留
去して粗生成物を得た。これをシリカゲルカラムクロマ
トグラフィー(展開液トルエン/酢酸エチル)、活性炭
処理した後、メタノールから再結晶して、4−n−ペン
チルシクロヘキシルメチル2,3−ジシアノ−4−ヒド
ロキシフエニルエーテル3.6gを得た。
【0051】前記一般式(II)で示される化合物は一
般的に以下に示すような合成経路で得ることができる。
般的に以下に示すような合成経路で得ることができる。
【0052】
【外43】
【0053】
【外44】
【0054】一般式(III)式において、R2はHも
しくは下記I)、II)から選ばれる。I)炭素数1〜
18のn−アルキル基、より好ましくは炭素数4〜14
のn−アルキル基
しくは下記I)、II)から選ばれる。I)炭素数1〜
18のn−アルキル基、より好ましくは炭素数4〜14
のn−アルキル基
【0055】
【外45】
【0056】Y1、Y2、Y3、Y4は、好ましくはそれぞ
れ下記III)〜xI)に示される組み合わせで選ばれ
る。 III) Y1=Y3=Y4=H、Y2=F IV) Y1=F、Y2=Y3=Y4=H V) Y1=Y3=H、Y2=Y4=F VI) Y1=Y3=F、Y2=Y4=H VII) Y1=Y4=F、Y2=Y3=H VIII)Y1=Y2=F、Y3=Y4=H Ix) Y1=Y2=Y3=Y4=F x) Y1=Y3=H、Y2=Y4=CF3 xI) Y1=Y3=CF3、Y2=Y4=H
れ下記III)〜xI)に示される組み合わせで選ばれ
る。 III) Y1=Y3=Y4=H、Y2=F IV) Y1=F、Y2=Y3=Y4=H V) Y1=Y3=H、Y2=Y4=F VI) Y1=Y3=F、Y2=Y4=H VII) Y1=Y4=F、Y2=Y3=H VIII)Y1=Y2=F、Y3=Y4=H Ix) Y1=Y2=Y3=Y4=F x) Y1=Y3=H、Y2=Y4=CF3 xI) Y1=Y3=CF3、Y2=Y4=H
【0057】前式で示される化合物の具体的な構造式を
以下に示す。
以下に示す。
【0058】
【外46】
【0059】
【外47】
【0060】
【外48】
【0061】
【外49】
【0062】
【外50】
【0063】
【外51】
【0064】
【外52】
【0065】
【外53】
【0066】
【外54】
【0067】
【外55】
【0068】
【外56】
【0069】
【外57】
【0070】
【外58】
【0071】
【外59】
【0072】前(III)式で示される化合物は一般的
に以下に示す経路により合成することができる。
に以下に示す経路により合成することができる。
【0073】
【外60】
【0074】
【外61】
【0075】
【外62】
【0076】また、前記(IV)式の化合物において、
R3は好ましくは下記I)、II)から選ばれる。I)
炭素数1〜18のn−アルキル基、より好ましくは炭素
数4〜14のn−アルキル基
R3は好ましくは下記I)、II)から選ばれる。I)
炭素数1〜18のn−アルキル基、より好ましくは炭素
数4〜14のn−アルキル基
【0077】
【外63】
【0078】
【外64】
【0079】具体的な構造式を下記に示す。
【0080】
【外65】
【0081】
【外66】
【0082】
【外67】
【0083】
【外68】
【0084】
【外69】
【0085】
【外70】
【0086】
【外71】
【0087】
【外72】
【0088】
【外73】
【0089】
【外74】
【0090】
【外75】
【0091】
【外76】
【0092】
【外77】
【0093】
【外78】
【0094】一般式(IV)で示される化合物の代表的
な合成例を以下に示す。 合成例3 4−ヘキシルオキシ−2,5−ジシアノフェノールの合
成 (1)2,5−ジブロモ−1,4−ジメトキシベンゼン
の合成21の反応容器にハイドロキノンジメチルエーテ
ル200g(1.45mol)、氷酢酸11を仕込み、
10℃以下にて臭素463g(2.90mol)の氷酢
酸300ml溶液を滴下した。(3時間にて滴下)その
後、室温にて20時間攪拌した。析出した結晶をろ過、
水洗、メタノール洗浄し、乾燥して323gの目的物を
得た。(収率75.3%)
な合成例を以下に示す。 合成例3 4−ヘキシルオキシ−2,5−ジシアノフェノールの合
成 (1)2,5−ジブロモ−1,4−ジメトキシベンゼン
の合成21の反応容器にハイドロキノンジメチルエーテ
ル200g(1.45mol)、氷酢酸11を仕込み、
10℃以下にて臭素463g(2.90mol)の氷酢
酸300ml溶液を滴下した。(3時間にて滴下)その
後、室温にて20時間攪拌した。析出した結晶をろ過、
水洗、メタノール洗浄し、乾燥して323gの目的物を
得た。(収率75.3%)
【0095】 (2)2,5−ジシアノ−1,4−ジメトキシベンゼン
の合成 31の反応容器に2,5−ジブロモ−1.4−ジメトキ
シベンゼン300g(1.01mol)、シアン化第一
銅215g(2.40mol)、DMF1.51を仕込
み、8時間加熱還流した。冷却後、反応混合物を塩化鉄
(III)六水和物500gの1.6N塩酸溶液中に注
入した。析出した結晶をろ過し、20%アンモニア水に
て洗浄した。続いて水洗、メタノール洗浄し、乾燥して
142gの目的物を得た。(収率74.8%)
の合成 31の反応容器に2,5−ジブロモ−1.4−ジメトキ
シベンゼン300g(1.01mol)、シアン化第一
銅215g(2.40mol)、DMF1.51を仕込
み、8時間加熱還流した。冷却後、反応混合物を塩化鉄
(III)六水和物500gの1.6N塩酸溶液中に注
入した。析出した結晶をろ過し、20%アンモニア水に
て洗浄した。続いて水洗、メタノール洗浄し、乾燥して
142gの目的物を得た。(収率74.8%)
【0096】 (3)2,5−ジシアノハイドロキノン 5.1の反応容器に2,5−ジシアノ−1,4−ジメト
キシベンゼン100g(5.32×10-1 mol)、
無水三臭化アルミニウム312.5g(1.17mo
l)、乾燥ベンゼン2.51を仕込み、7時間加熱還流
した。冷却後、反応混合物を砕いた氷3Kgと濃塩酸5
00mlの混合物の中に注入した。析出した結晶ろ過し
た後、結晶を2N苛性ソーダ水溶液に溶かし不溶分をろ
過した。ろ液を2N塩酸にて酸性にし、析出した結晶を
ろ過、水洗、乾燥して35.5gの目的物を得た。(収
率41.7%)
キシベンゼン100g(5.32×10-1 mol)、
無水三臭化アルミニウム312.5g(1.17mo
l)、乾燥ベンゼン2.51を仕込み、7時間加熱還流
した。冷却後、反応混合物を砕いた氷3Kgと濃塩酸5
00mlの混合物の中に注入した。析出した結晶ろ過し
た後、結晶を2N苛性ソーダ水溶液に溶かし不溶分をろ
過した。ろ液を2N塩酸にて酸性にし、析出した結晶を
ろ過、水洗、乾燥して35.5gの目的物を得た。(収
率41.7%)
【0097】 (4)4−ヘキシルオキシ−2,5−ジシアノフェノー
ルの合成 300mlの反応容器に2,5−ジシアノハイドロキノ
ン35.0g(2.19×10-1mol)、n−ヘキシ
ルブロマイド23.8g(1.44×10-1mol)、
炭酸カリウム20.0g(1.45×10-1mol)、
DMF180mlを仕込み、120℃にて3時間攪拌さ
せた。冷却後、反応混合物を4N塩酸500mlにて注
入し酢酸エチルにて抽出した。有機層を水洗、乾燥(硫
酸マグネシウム)した後、溶媒留去した。残渣をn−ヘ
キサン/酢酸エチル=2/1にてシリカゲルカラム精製
し17.6gの一次精製品を得た。これをエタノールに
溶かして活性炭処理した後、エタノールにて再結晶し二
次精製品8.2gを得た。(収率22.9%)
ルの合成 300mlの反応容器に2,5−ジシアノハイドロキノ
ン35.0g(2.19×10-1mol)、n−ヘキシ
ルブロマイド23.8g(1.44×10-1mol)、
炭酸カリウム20.0g(1.45×10-1mol)、
DMF180mlを仕込み、120℃にて3時間攪拌さ
せた。冷却後、反応混合物を4N塩酸500mlにて注
入し酢酸エチルにて抽出した。有機層を水洗、乾燥(硫
酸マグネシウム)した後、溶媒留去した。残渣をn−ヘ
キサン/酢酸エチル=2/1にてシリカゲルカラム精製
し17.6gの一次精製品を得た。これをエタノールに
溶かして活性炭処理した後、エタノールにて再結晶し二
次精製品8.2gを得た。(収率22.9%)
【0098】本発明で示される(I)から(IV)式の
化合物を多量に有した液晶組成物は液晶相を示す温度が
低下したり、低温で該化合物が析出する、あるいはジジ
アノ骨格による粘性増大の効果により、液晶の応答スピ
ードが遅くなる等の欠点も現われてくる。また少量であ
っても、本発明の効果が充分示せない。
化合物を多量に有した液晶組成物は液晶相を示す温度が
低下したり、低温で該化合物が析出する、あるいはジジ
アノ骨格による粘性増大の効果により、液晶の応答スピ
ードが遅くなる等の欠点も現われてくる。また少量であ
っても、本発明の効果が充分示せない。
【0099】よって本発明の(I)から(IV)式で表
わされる化合物のうち1つの式であらわされる1つの化
合物を0.01〜5重量%、より好ましくは0.05〜
2重量%、さらに好ましくは0.2〜1重量%の割合で
液晶組成物中に含有させることが好ましい。
わされる化合物のうち1つの式であらわされる1つの化
合物を0.01〜5重量%、より好ましくは0.05〜
2重量%、さらに好ましくは0.2〜1重量%の割合で
液晶組成物中に含有させることが好ましい。
【0100】また本発明で示される化合物を2つ以上用
いる場合も、該化合物を0.01〜10重量%、より好
ましくは0.01〜4重量%、さらに好ましくは0.2
〜2重量%の割合で液晶組成物中に含有させることが好
ましい。なお、ここで2つ以上とは例えば一般式(I)
で示される化合物から複数個の化合物を選んでも、一般
式(I)の化合物と一般式(II)の化合物とから複数
種選んでもよい。
いる場合も、該化合物を0.01〜10重量%、より好
ましくは0.01〜4重量%、さらに好ましくは0.2
〜2重量%の割合で液晶組成物中に含有させることが好
ましい。なお、ここで2つ以上とは例えば一般式(I)
で示される化合物から複数個の化合物を選んでも、一般
式(I)の化合物と一般式(II)の化合物とから複数
種選んでもよい。
【0101】本発明で示される化合物を2つ以上用いる
事によって、析出なしに含有割合を増やす事が可能とな
る。
事によって、析出なしに含有割合を増やす事が可能とな
る。
【0102】例えば本発明で示される化合物1つのみを
3重量%添加した場合、液晶層の抵抗は十分に下げられ
るが、特に組成物が低温にさらされた場合、溶解度の理
由で析出してきてしまう場合もある。そこで例えば一般
式(I)で示される化合物であって、炭素数の異なる同
族体を2つ用いると、個別の含有量は半分の1.5重量
%で済むために、析出が起きなく、低抵抗が安定に維持
できる。
3重量%添加した場合、液晶層の抵抗は十分に下げられ
るが、特に組成物が低温にさらされた場合、溶解度の理
由で析出してきてしまう場合もある。そこで例えば一般
式(I)で示される化合物であって、炭素数の異なる同
族体を2つ用いると、個別の含有量は半分の1.5重量
%で済むために、析出が起きなく、低抵抗が安定に維持
できる。
【0103】(I)式から(IV)式で示される化合物
を含有させる液晶組成物は、ネマチック相を示すもので
も、あるいはコレステリック相、スメクチック相、カイ
ラルスメクチック相らの各種相を示すものでも、それぞ
れ同様に適用しうるものである。
を含有させる液晶組成物は、ネマチック相を示すもので
も、あるいはコレステリック相、スメクチック相、カイ
ラルスメクチック相らの各種相を示すものでも、それぞ
れ同様に適用しうるものである。
【0104】以下に、液晶組成物がカイラルスメクチッ
ク相を示す場合、該液晶組成物が示す強誘電性を利用し
て強誘電性液晶素子に適用した場合の好ましい1例の断
面図を図1に図解的に示す。
ク相を示す場合、該液晶組成物が示す強誘電性を利用し
て強誘電性液晶素子に適用した場合の好ましい1例の断
面図を図1に図解的に示す。
【0105】図中11はガラス板等の基板であり、12
は該基板11上に形成されたITO等からなる透明電極
層であり、13は透明電極上に形成された絶縁層および
配向膜層であり、14はプラスイオン、15はマイナス
イオンである。18は液晶層を示し、16および17は
その中でとり得る二つの液晶状態を示す。
は該基板11上に形成されたITO等からなる透明電極
層であり、13は透明電極上に形成された絶縁層および
配向膜層であり、14はプラスイオン、15はマイナス
イオンである。18は液晶層を示し、16および17は
その中でとり得る二つの液晶状態を示す。
【0106】また、図1の液晶素子を表示パネル部に使
用し、図8及び図9に示した走査線アドレス情報をもつ
画像情報なるデータフォーマット及びSYNC信号によ
る通信同期手段をとることにより、液晶表示装置を実現
した。
用し、図8及び図9に示した走査線アドレス情報をもつ
画像情報なるデータフォーマット及びSYNC信号によ
る通信同期手段をとることにより、液晶表示装置を実現
した。
【0107】なお、図8において表示パネル部に組み込
む際、図1の液晶素子の基板をさらに一対のクロスニコ
ル偏光板を配置した上で組み込んでいる。
む際、図1の液晶素子の基板をさらに一対のクロスニコ
ル偏光板を配置した上で組み込んでいる。
【0108】図中、符号はそれぞれ以下の通りである。 101 強誘電性液晶表示装置 102 グラフィックスコントローラ 103 表示パネル 104 走査線駆動回路 105 情報線駆動回路 106 デコーダ 107 走査信号発生回路 108 シフトレジスタ 109 ラインメモリ 110 情報信号発生回路 111 駆動制御回路 112 GCPU 113 ホストCPU 114 VRAM
【0109】画像情報の発生は、本体装置側のグラフィ
ックスコントローラ102にて行われ、図8及び図9に
示した信号転送手段にしたがって表示パネル103に転
送される。グラフィックスコントローラ102は、CP
U(中央演算処理装置、以下GCPU112と略す)及
びVRAM(画像情報格納用メモリ)114を核に、ホ
ストCPU113と液晶表示装置101間の画像情報の
管理や通信をつかさどっており、本発明の制御方法は主
にこのグラフィックスコントローラ102上で実現され
るものである。
ックスコントローラ102にて行われ、図8及び図9に
示した信号転送手段にしたがって表示パネル103に転
送される。グラフィックスコントローラ102は、CP
U(中央演算処理装置、以下GCPU112と略す)及
びVRAM(画像情報格納用メモリ)114を核に、ホ
ストCPU113と液晶表示装置101間の画像情報の
管理や通信をつかさどっており、本発明の制御方法は主
にこのグラフィックスコントローラ102上で実現され
るものである。
【0110】なお、該表示パネルの裏面には光源が配置
されている。
されている。
【0111】以下実施例により詳しく説明する。
【0112】
【実施例】(実施例1) 透明電極(ITO)(12)上に、上下電極短絡防止の
ためにTa2O5 1000Åをスパッタ法で膜付(1
3)した。この上に液晶の配向膜(13)としてポリイ
ミド(例えば日産化学(株)製SE−100)を100
Å膜付し、該基板を対向させ1.5μm厚の液晶セルを
作成した。(図1参照)
ためにTa2O5 1000Åをスパッタ法で膜付(1
3)した。この上に液晶の配向膜(13)としてポリイ
ミド(例えば日産化学(株)製SE−100)を100
Å膜付し、該基板を対向させ1.5μm厚の液晶セルを
作成した。(図1参照)
【0113】このセルに自発分極Psの大きさを変えた
液晶組成物(以下の液晶化合物の割合を調整し、Psの
大きさを変えて使用する)を調製し、これに前述の(1
−10)の化合物1%を混合し、パルス電圧印加によっ
て双安定にスイッチングする面積を求めた。評価はそれ
を画素電極面積に対する反転率で表わした。
液晶組成物(以下の液晶化合物の割合を調整し、Psの
大きさを変えて使用する)を調製し、これに前述の(1
−10)の化合物1%を混合し、パルス電圧印加によっ
て双安定にスイッチングする面積を求めた。評価はそれ
を画素電極面積に対する反転率で表わした。
【0114】
【表1】
【0115】液晶層の抵抗RLCは図3の方法で測定し
た。セル31はITO電極上にポリイミド超薄膜(<5
0Å)による配向膜を施したものである。このセルの外
側に容量CIのマイラーコンデンサ32を付け、ファン
クションジエネレータ33から矩形波を印加する。この
時バッファーアンプ34を介して測定したセル31の電
圧波形の摸式図を図4に示すが、矩形派の極性反転に伴
い、最大電圧Vから時間τ(sec)後にV/eに減衰
している。ここでeは自然対数を意味している。
た。セル31はITO電極上にポリイミド超薄膜(<5
0Å)による配向膜を施したものである。このセルの外
側に容量CIのマイラーコンデンサ32を付け、ファン
クションジエネレータ33から矩形波を印加する。この
時バッファーアンプ34を介して測定したセル31の電
圧波形の摸式図を図4に示すが、矩形派の極性反転に伴
い、最大電圧Vから時間τ(sec)後にV/eに減衰
している。ここでeは自然対数を意味している。
【0116】この時RLCは次式で与えられる。
【0117】
【外79】 この値を更に次式で体積抵抗値ρLCに変換している。
【0118】
【外80】
【0119】以上の事から本発明による化合物の混合に
よってFLCのスイッチングの際に誘起される内部電場
が早期に緩和し、双安定性が増した事が明らかである。
よってFLCのスイッチングの際に誘起される内部電場
が早期に緩和し、双安定性が増した事が明らかである。
【0120】液晶組成物の構成成分
【0121】
【外81】
【0122】 (実施例2〜7) 実施例1で用いた同様の構成のセルに、本発明による表
2記載の化合物の濃度を変えた液晶組成物を注入し、次
の方法でセルの特性を評価した。
2記載の化合物の濃度を変えた液晶組成物を注入し、次
の方法でセルの特性を評価した。
【0123】使用した液晶は実施例1で用いたPs=1
0nC/cm2のものであり、これに(1−10)の化
合物及び(1−7)の化合物を一定量混合し、以下の評
価を行った。
0nC/cm2のものであり、これに(1−10)の化
合物及び(1−7)の化合物を一定量混合し、以下の評
価を行った。
【0124】先ず直交した偏光板の間において、黒状態
を示すこのセルに、白方向のパルス電圧を印加した時、
白レベルの輝度変化の様子をホトマル出力によって図5
に示す。最初の数秒間は所定の白leVelよりも低い
ことがわかるが、この現象を我々は「沈み込み」と呼ん
でいる。この理由は次の様である。
を示すこのセルに、白方向のパルス電圧を印加した時、
白レベルの輝度変化の様子をホトマル出力によって図5
に示す。最初の数秒間は所定の白leVelよりも低い
ことがわかるが、この現象を我々は「沈み込み」と呼ん
でいる。この理由は次の様である。
【0125】即ち黒から白へスイッチングした時、前述
の逆電圧は液晶分子を黒に戻そうとする方向に働くた
め、白レベルの透過光量は逆電圧が存在している間減少
している訳である。この「沈み込み」がデイスプレイパ
ネルでは“残像”に関係する。この「沈み込み」時間
(=黒側に30sec以上放置した後、全白になるパル
ス電圧を印加し、該パルスに同期して透過率を測定す
る。オシロスコープで、基準の白レベルになるまでの時
間を測定する)を前記液晶について混合量を変えて測定
した。(表2参照)
の逆電圧は液晶分子を黒に戻そうとする方向に働くた
め、白レベルの透過光量は逆電圧が存在している間減少
している訳である。この「沈み込み」がデイスプレイパ
ネルでは“残像”に関係する。この「沈み込み」時間
(=黒側に30sec以上放置した後、全白になるパル
ス電圧を印加し、該パルスに同期して透過率を測定す
る。オシロスコープで、基準の白レベルになるまでの時
間を測定する)を前記液晶について混合量を変えて測定
した。(表2参照)
【0126】
【表2】
【0127】以上の様に本発明化合物を混合することに
よって、安定にかつ再現性良く抵抗が下げられた。これ
に伴って、図6の様に「沈み込み」もほとんどなくな
り、パネル残像も大幅に低減できた。
よって、安定にかつ再現性良く抵抗が下げられた。これ
に伴って、図6の様に「沈み込み」もほとんどなくな
り、パネル残像も大幅に低減できた。
【0128】(実施例8) 前述の(1−1)、(1−3)、(1−6)、(1−1
6)、(1−24)、(1−25)、(1−28)、
(1−32)の化合物を表2の場合と同様、表1のPs
=10(nC/cm2)のFLCに1wt%混合し、そ
れぞれについて特性を評価した。前述と同様、パネル残
像が低減された表示良好な結果を得た。
6)、(1−24)、(1−25)、(1−28)、
(1−32)の化合物を表2の場合と同様、表1のPs
=10(nC/cm2)のFLCに1wt%混合し、そ
れぞれについて特性を評価した。前述と同様、パネル残
像が低減された表示良好な結果を得た。
【0129】(実施例9) 実施例1の(1−10)の化合物にかえ(2−4)の化
合物1%を混合し同様の実験を行なった。結果を表3に
示す。
合物1%を混合し同様の実験を行なった。結果を表3に
示す。
【0130】
【表3】
【0131】また、実施例9においても実施例1と同
様、FLCの低抵抗化によってFLCのスイッチングの
際に誘起される内部電場が早期に緩和し、双安定性が増
した事が確認できた。
様、FLCの低抵抗化によってFLCのスイッチングの
際に誘起される内部電場が早期に緩和し、双安定性が増
した事が確認できた。
【0132】 (実施例10〜14) 実施例2〜7を表4に記載の化合物にかえ、同様の実験
を行なった。
を行なった。
【0133】
【表4】
【0134】以上の様に本発明化合物を混合すること
で、安定に抵抗値を下げることができ、かつ沈み込み時
間を短くすることによりパネル残像も低減できた。
で、安定に抵抗値を下げることができ、かつ沈み込み時
間を短くすることによりパネル残像も低減できた。
【0135】(実施例15) また、本発明による化合物は混合される側の液晶材料の
種類によって、その低抵抗にするという効果は変わらな
い。他の液晶材料を用いて実験を行なった。
種類によって、その低抵抗にするという効果は変わらな
い。他の液晶材料を用いて実験を行なった。
【0136】
【表5】
【0137】(実施例16) 実施例10において、(2−20)化合物を(2−
2)、(2−8)、(2−9)、(2−11)、(2−
15)、(2−23)、(2−27)の化合物にかえ
て、かつそれぞれ混合量は0.5wt%とし、それぞれ
同様の実験を行なった。その結果、実施例10と同様、
パルス残像が低減された表示良好な結果を得た。
2)、(2−8)、(2−9)、(2−11)、(2−
15)、(2−23)、(2−27)の化合物にかえ
て、かつそれぞれ混合量は0.5wt%とし、それぞれ
同様の実験を行なった。その結果、実施例10と同様、
パルス残像が低減された表示良好な結果を得た。
【0138】(実施例17) 実施例1の(1−10)の化合物にかえ(3−28)の
化合物を1%混合し、パレス電圧印加によって双安定に
スイッチングする面積を求めた。評価はそれを画素電極
面積に対する反転率で表わした。この時上記化合物の混
合の前後で液晶組成物の体積抵抗値ρLCのレベルは各液
晶について以下の、
化合物を1%混合し、パレス電圧印加によって双安定に
スイッチングする面積を求めた。評価はそれを画素電極
面積に対する反転率で表わした。この時上記化合物の混
合の前後で液晶組成物の体積抵抗値ρLCのレベルは各液
晶について以下の、
【0139】
【外82】 程度であった。
【0140】
【表6】
【0141】また実施例17においても実施例1と同様
FLC層の抵抗が下がり、スイッチングの際に誘起され
る内部電場が早期に緩和し、双安定性が増す事が確認で
きた。
FLC層の抵抗が下がり、スイッチングの際に誘起され
る内部電場が早期に緩和し、双安定性が増す事が確認で
きた。
【0142】(実施例18〜20) 実施例2を表7に記載の化合物にかえ、同様の実験を行
なった。
なった。
【0143】
【表7】
【0144】以上の様に本発明によって、安定にかつ再
現性良くFLCの抵抗が下げられる。よって、図6の様
に「沈み込み」もほとんどなくなり、パネル残像も時間
短縮できた。
現性良くFLCの抵抗が下げられる。よって、図6の様
に「沈み込み」もほとんどなくなり、パネル残像も時間
短縮できた。
【0145】(実施例21) 実施例18において、化合物を(3−1)、(3−
5)、(3−11)、(3−15)、(3−20)、
(3−42)、(3−61)、(3−67)の化合物に
かえて、かつそれぞれ混合量は1wt%とし、それぞれ
同様の実験を行なった。その結果、実施例18と同様、
パルス残像が低減された表示良好な結果を得た。
5)、(3−11)、(3−15)、(3−20)、
(3−42)、(3−61)、(3−67)の化合物に
かえて、かつそれぞれ混合量は1wt%とし、それぞれ
同様の実験を行なった。その結果、実施例18と同様、
パルス残像が低減された表示良好な結果を得た。
【0146】(実施例22〜27) 実施例2〜7を表8に記載の化合物にかえ、同様の実験
を行なった。
を行なった。
【0147】
【表8】
【0148】(実施例28) ホスト液晶としてチッソ(株)社製FLCのCS−10
14を選び、本発明の化合物(a)と下記化合物(e)
とTBABとをそれぞれ混合し、混合効果を比較した。
結果を図7に示す。
14を選び、本発明の化合物(a)と下記化合物(e)
とTBABとをそれぞれ混合し、混合効果を比較した。
結果を図7に示す。
【0149】
【外83】
【0150】本発明の化合物を用いる事によって少量で
効率的に電気抵抗を下げる事ができる。
効率的に電気抵抗を下げる事ができる。
【0151】(実施例29〜33) CN基を含まないN型ネマチック液晶の組成物について
実施例を示す。液晶化合物は下式で表わされるもののみ
で構成されていて、クリアリングポイントが約72℃の
組成物である。
実施例を示す。液晶化合物は下式で表わされるもののみ
で構成されていて、クリアリングポイントが約72℃の
組成物である。
【0152】
【外84】
【0153】この液晶組成物の体積抵抗値ρLCは前述の
測定法にて室温(25℃)でρLC=6.4×1010(Ω
cm)であった。これに式(a)〜(d)の化合物を
0.5wt%添加した。(表9)
測定法にて室温(25℃)でρLC=6.4×1010(Ω
cm)であった。これに式(a)〜(d)の化合物を
0.5wt%添加した。(表9)
【0154】
【外85】
【0155】
【表9】
【0156】ITO電極パターン上に垂直配向処理剤と
してチッソ(株)社製商品名ODS−Eを塗布し(乾燥
膜厚50Å)、そのまま2枚の基盤を10μm間隔で対
向し貼合せてセル化した。このセルに前記実施例29の
液晶組成物を注入し、矩形波電圧を印加した処、約±8
V位で動的散乱状態を呈し、±15V以上で十分な散乱
を得る事ができた。
してチッソ(株)社製商品名ODS−Eを塗布し(乾燥
膜厚50Å)、そのまま2枚の基盤を10μm間隔で対
向し貼合せてセル化した。このセルに前記実施例29の
液晶組成物を注入し、矩形波電圧を印加した処、約±8
V位で動的散乱状態を呈し、±15V以上で十分な散乱
を得る事ができた。
【0157】(実施例34〜38) シアノ基を含むP型液晶に実施例に示す前述の化合物
(a)〜(d)を単体又は複合して添加した。(表1
0)
(a)〜(d)を単体又は複合して添加した。(表1
0)
【0158】ホスト液晶はメルク(E.Merck)社
製ネマチック液晶ZLI−2411である。
製ネマチック液晶ZLI−2411である。
【0159】
【表10】
【0160】この様にいずれの液晶材料に対しても効果
的に抵抗を下げられる事がわかる。
的に抵抗を下げられる事がわかる。
【0161】さらに本発明による化合物を混合したネマ
テック液晶組成物の安定性を調べるために、次の試験を
実施した。先ず透明電極上に液晶用配向膜を50Å以下
の薄膜に塗布した基板を用いて、液晶セルを作成した。
これに前記各液晶を注入後DC20V印加し、試験前後
の電気抵抗の経時的変化を測定した。比較例として、T
BAB 0.5wt%を添加した液晶を用意した。
テック液晶組成物の安定性を調べるために、次の試験を
実施した。先ず透明電極上に液晶用配向膜を50Å以下
の薄膜に塗布した基板を用いて、液晶セルを作成した。
これに前記各液晶を注入後DC20V印加し、試験前後
の電気抵抗の経時的変化を測定した。比較例として、T
BAB 0.5wt%を添加した液晶を用意した。
【0162】この結果本発明による液晶組成物では30
時間後でも表10に示す値がほとんど変わらず、電気抵
抗の変化が見られていないが、比較例としてのTBAB
では3.5×107Ωcmに対し約2割程度抵抗値が上
昇していることと確認した。
時間後でも表10に示す値がほとんど変わらず、電気抵
抗の変化が見られていないが、比較例としてのTBAB
では3.5×107Ωcmに対し約2割程度抵抗値が上
昇していることと確認した。
【0163】
【発明の効果】以上実施例で述べた様に本発明は、カイ
ラルスメクチィック相を示す液晶組成物中に前述の
(I)式又は(II)式のいずれかの化合物を含有した
液晶組成物は、安定に電気抵抗を下げられ、かつ該低抵
抗状態が安定に維持される事がわかった。
ラルスメクチィック相を示す液晶組成物中に前述の
(I)式又は(II)式のいずれかの化合物を含有した
液晶組成物は、安定に電気抵抗を下げられ、かつ該低抵
抗状態が安定に維持される事がわかった。
【0164】またその添加量が非常にわずかなためにH
ost液晶の粘性や相転移温度等の諸特性に対する影響
が少なく、この点本来のドーパント的な使い方が許され
る。
ost液晶の粘性や相転移温度等の諸特性に対する影響
が少なく、この点本来のドーパント的な使い方が許され
る。
【0165】また、特にFLCパネルにおいて、 1)絶縁体層を有するセルに於て、双安定性を改善する
ことができる。 2)FLC層が低抵抗になると、逆電圧のdecayが
早まるために、FLCパネルに於て、黒情報から白へ書
き換えた時、“かすれた黒”が残像として視認される時
間が短くなる。よって、情報の切換りがスムーズに行な
われる様にみえる。等の画質を大幅に向上することがで
きた。
ことができる。 2)FLC層が低抵抗になると、逆電圧のdecayが
早まるために、FLCパネルに於て、黒情報から白へ書
き換えた時、“かすれた黒”が残像として視認される時
間が短くなる。よって、情報の切換りがスムーズに行な
われる様にみえる。等の画質を大幅に向上することがで
きた。
【0166】なお、本発明の液晶素子を表示素子として
光源、駆動回路等と組み合わせた表示装置は良好な装置
となる。
光源、駆動回路等と組み合わせた表示装置は良好な装置
となる。
【図1】本発明を強誘電性液晶(FLC)素子に適用し
た際の好ましい素子の例の図である。
た際の好ましい素子の例の図である。
【図2】従来のSSFLC素子の原理を示す図、イオン
の偏在が顕著な図である。
の偏在が顕著な図である。
【図3】RLC測定回路図である。
【図4】セル電圧のdecayを示す図である。
【図5】パルス電圧印加によってB(黒)からW(白)
へスイッチングした時の光学応答を示す図で、かつ本発
明の化合物の添加なしの場合の様子をあらわした図であ
る。
へスイッチングした時の光学応答を示す図で、かつ本発
明の化合物の添加なしの場合の様子をあらわした図であ
る。
【図6】パルス電圧印加によってB(黒)からW(白)
へスイッチングした時の光学応答を示す図で、かつ本発
明の化合物を加えた場合の様子をあらわした図である。
へスイッチングした時の光学応答を示す図で、かつ本発
明の化合物を加えた場合の様子をあらわした図である。
【図7】実施例28の結果を示す図である。
【図8】強誘電性を利用した液晶素子を有する液晶表示
装置とグラフィックスコントローラを示すブロック構成
図である。
装置とグラフィックスコントローラを示すブロック構成
図である。
【図9】液晶表示装置とグラフィックスコントローラと
の間の画像情報通信タイミングチャート図である。
の間の画像情報通信タイミングチャート図である。
11 基板 12 透明電極層 13 配向膜層 14 プラスイオン 15 マイナスイオン 16および17 液晶分子 18 液晶層 21 セルガラス及び配向膜 22 FLC分子と自発分極ダイポール 23 プラスイオン 24 マイナスイオン 31 セル 32 マイラーコンデンザ 33 ファンクションジェネレーター 34 バッファーアンプ 101 強誘電性液晶表示装置 102 グラフィックスコントローラ 103 表示パネル 104 走査線駆動回路 105 情報線駆動回路 106 デコーダ 107 走査信号発生回路 108 シフトレジスタ 109 ラインメモリ 110 情報信号発生回路 111 駆動制御回路 112 GCPU 113 ホストCPU 114 VRAM
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−296086(JP,A) 特開 昭52−21287(JP,A) J.Chem.Soc.Perkin Trans.I(1988),P.2453〜 2458 Electron Technolo gy,11,1/2,P.93〜101 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09K 19/54 CA(STN) REGISTRY(STN)
Claims (32)
- 【請求項1】 カイラルスメクチック相を示す液晶組成
物中に(I)式又は(II)式で示される化合物のうち
少なくとも1つ以上を含有することを特徴とする液晶組
成物。 【外1】 【外2】 - 【請求項2】 前記一般式(I)において、Rは下記
I)、II)から選ばれる請求項1記載の液晶組成物。
I)炭素数1〜18のn−アルキル基、 【外3】 - 【請求項3】 前記一般式(I)において、Xは−O−
である請求項1記載の液晶組成物。 - 【請求項4】 前記一般式(II)において、R1が炭
素数1〜18のn−アルキル基である請求項1記載の液
晶組成物。 - 【請求項5】 前記一般式(II)において、R1が炭
素数3〜14のn−アルキル基である請求項1記載の液
晶組成物。 - 【請求項6】 前記(I)式又は(II)式のうち、1
つの式で表わされる1つの化合物を、該液晶組成物中に
0.01〜5重量%含有していることを特徴とする請求
項1記載の液晶組成物。 - 【請求項7】 前記(I)式又は(II)式のうち、1
つの式で表わされる1つの化合物を、該液晶組成物中に
0.05〜2重量%含有していることを特徴とする請求
項1記載の液晶組成物。 - 【請求項8】 前記(I)式又は(II)式のうち、1
つの式で表わされる1つの化合物を、該液晶組成物中に
0.2〜1重量%含有していることを特徴とする請求項
1記載の液晶組成物。 - 【請求項9】 前記(I)式又は(II)式のうち、2
つ以上の化合物を、該液晶組成物中に0.01〜10重
量%含有していることを特徴とする請求項1記載の液晶
組成物。 - 【請求項10】 前記(I)式又は(II)式のうち、
2つ以上の化合物を、該液晶組成物中に0.01〜4重
量%含有していることを特徴とする請求項1記載の液晶
組成物。 - 【請求項11】 前記(I)式又は(II)式のうち、
2つ以上の化合物を、該液晶組成物中に0.2〜2重量
%含有していることを特徴とする請求項1記載の液晶組
成物。 - 【請求項12】 請求項1記載の液晶組成物を一対の電
極基板間に配置した液晶素子。 - 【請求項13】 さらに、配向膜を有している請求項1
2記載の液晶素子。 - 【請求項14】 請求項12記載の液晶素子を有する表
示装置。 - 【請求項15】 さらに、液晶分子をスイッチングさせ
る駆動手段を有する請求項14記載の表示装置。 - 【請求項16】 さらに、光源を有する請求項14記載
の表示装置。 - 【請求項17】 カイラルスメクチィック相を示す液晶
組成物中に(I)式又は(II)式で示される化合物の
うち少なくとも1つ以上を含有することを特徴とする液
晶組成物の使用方法。 【外4】 【外5】 - 【請求項18】 前記一般式(I)において、Rは下記
I)、II)から選ばれる請求項17記載の使用方法。
I)炭素数1〜18のn−アルキル基、 【外6】 - 【請求項19】 前記一般式(I)において、Xは−O
−である請求項17記載の使用方法。 - 【請求項20】 前記一般式(II)において、R1が
炭素数1〜18のn−アルキル基である請求項17記載
の使用方法。 - 【請求項21】 前記一般式(II)において、R1が
炭素数3〜14のn−アルキル基である請求項17記載
の使用方法。 - 【請求項22】 前記(I)式又は(II)式のうち、
1つの式で表わされる1つの化合物を、該液晶組成物中
に0.01〜5重量%含有していることを特徴とする請
求項17記載の使用方法。 - 【請求項23】 前記(I)式又は(II)式のうち、
1つの式で表わされる1つの化合物を、該液晶組成物中
に0.05〜2重量%含有していることを特徴とする請
求項17記載の使用方法。 - 【請求項24】 前記(I)式又は(II)式のうち、
1つの式で表わされる1つの化合物を、該液晶組成物中
に0.2〜1重量%含有していることを特徴とする請求
項17記載の使用方法。 - 【請求項25】 前記(I)式又は(II)式のうち、
2つ以上の化合物を、該液晶組成物中に0.01〜10
重量%含有していることを特徴とする請求項17記載の
使用方法。 - 【請求項26】 前記(I)式又は(II)式のうち、
2つ以上の化合物を、該液晶組成物中に0.01〜4重
量%含有していることを特徴とする請求項17記載の使
用方法。 - 【請求項27】 前記(I)式又は(II)式のうち、
2つ以上の化合物を、該液晶組成物中に0.2〜2重量
%含有していることを特徴とする請求項17記載の使用
方法。 - 【請求項28】 カイラルスメクチィック相を示す液晶
組成物中に(I)式又は(II)式で示される化合物の
うち少なくとも1つ以上を含有することを特徴とする液
晶組成物を1対の電極基板間に配置した液晶素子を表示
に使用する使用方法。 【外7】 【外8】 - 【請求項29】 前記液晶素子が、さらに配向膜を有し
ている請求項28記載の使用方法。 - 【請求項30】 請求項28記載の液晶素子を有する表
示装置を使用する使用方法。 - 【請求項31】 さらに、液晶分子をスイッチングさせ
る駆動工程を有する請求項30記載の使用方法。 - 【請求項32】 前記表示装置が、さらに光源を有する
請求項30記載の使用方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP03011000A JP3143483B2 (ja) | 1990-02-15 | 1991-01-31 | 液晶組成物、及びこの使用方法,これを使用した液晶素子,表示装置 |
US07/653,233 US5217643A (en) | 1990-02-15 | 1991-02-11 | Liquid crystal composition, liquid crystal device, display apparatus and display method using same |
DE69113075T DE69113075T2 (de) | 1990-02-15 | 1991-02-14 | Flüssigkristallzusammensetzung, Flüssigkristallvorrichtung, Anzeigevorrichtung und diese verwendende Anzeigemethode. |
AT91102104T ATE128172T1 (de) | 1990-02-15 | 1991-02-14 | Flüssigkristallzusammensetzung, flüssigkristallvorrichtung, anzeigevorrichtung und diese verwendende anzeigemethode. |
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JP3523590 | 1990-02-15 | ||
JP2-35233 | 1990-02-15 | ||
JP2-35234 | 1990-02-15 | ||
JP3523390 | 1990-02-15 | ||
JP3523490 | 1990-02-15 | ||
JP03011000A JP3143483B2 (ja) | 1990-02-15 | 1991-01-31 | 液晶組成物、及びこの使用方法,これを使用した液晶素子,表示装置 |
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CN113604009B (zh) * | 2021-09-08 | 2022-11-15 | 宁波聚嘉新材料科技有限公司 | 一种高韧性液晶聚合物薄膜及其制备方法 |
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FR2439765A1 (fr) * | 1978-10-27 | 1980-05-23 | Thomson Csf | Compose organique mesomorphe dont la formule chimique derive d'un acide alcoxy-4 tetrafluorobenzoique, et dispositif a cristal liquide utilisant un tel compose |
WO1982000654A1 (en) * | 1980-08-22 | 1982-03-04 | S Belyaev | New derivatives of phenic acid,method of obtaining them,liquid crystal material with negative dielectric anisotropy,method of obtaining that liquid crystal material,liquid crystal material with low-frequency inversion of sign of dielectric anisotropy and method of obtaining that liquid crystal material |
FR2503703A1 (fr) * | 1981-04-08 | 1982-10-15 | Ivaschenko Alexandr | Nouveaux derives du phenol, leur procede de preparation, materiau a base de cristaux liquides a anisotropie dielectrique negative, procede de preparation de ce materiau, materiau a base de cristaux liquides a inversion basse frequence du signe d'anisotropie dielectrique et procede de preparation de ce dernier |
JPH0623156B2 (ja) * | 1982-02-25 | 1994-03-30 | 三菱化成株式会社 | フタロニトリル誘導体 |
JPH0833560B2 (ja) * | 1986-11-27 | 1996-03-29 | キヤノン株式会社 | 液晶素子 |
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J.Chem.Soc.Perkin Trans.I(1988),P.2453〜2458 |
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