JP5036414B2 - 表示材料及び自動車部材 - Google Patents
表示材料及び自動車部材 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5036414B2 JP5036414B2 JP2007151385A JP2007151385A JP5036414B2 JP 5036414 B2 JP5036414 B2 JP 5036414B2 JP 2007151385 A JP2007151385 A JP 2007151385A JP 2007151385 A JP2007151385 A JP 2007151385A JP 5036414 B2 JP5036414 B2 JP 5036414B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- liquid crystal
- cholesteric liquid
- carbon atoms
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
- C09K19/58—Dopants or charge transfer agents
- C09K19/586—Optically active dopants; chiral dopants
-
- 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
- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
- C09K19/58—Dopants or charge transfer agents
- C09K19/586—Optically active dopants; chiral dopants
- C09K19/588—Heterocyclic compounds
-
- 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
- C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
- C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
- C09K19/3402—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom
- C09K19/3405—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having oxygen as hetero atom the heterocyclic ring being a five-membered ring
- C09K2019/3408—Five-membered ring with oxygen(s) in fused, bridged or spiro ring systems
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Description
また、本発明の第二の課題は、駆動電圧の低く、且つ振動や衝撃に対して表示性能の優れた自動車部材を提供することにある。
[1] 電界により光学特性が変化しうるコレステリック液晶層を少なくとも1層有し、かつ、該コレステリック液晶層が、1つ以上のフッ素原子を有する少なくとも1種のカイラル剤と、少なくとも1種のネマチック液晶とを含有し、前記ネマチック液晶の誘電率異方性の絶対値が、1.0以上であり、前記コレステリック液晶層が、可視域、赤外域もしくは紫外域の光を反射し、前記コレステリック液晶層が、二色性色素を含有し、前記二色性色素が、下記一般式(1)で表される置換基を有し、前記カイラル剤が、下記一般式(2)で表されるカイラル剤および下記カイラル剤1〜5から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする表示材料である。
一般式(1): −(Het) j −{(B 1 ) p −(Q 1 ) q −(B 2 ) r } n −C 1
〔一般式(1)中、Hetは酸素原子又は硫黄原子であり、B 1 及びB 2 は、各々独立に、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又は2価の環状脂肪族炭化水素基を表し、Q 1 は2価の連結基を表し、C 1 はアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキシ基を表し、jは0又は1を表し、p、q及びrは、各々独立に0〜5の整数を表し、nは1〜3の整数を表し、(p+r)×nは3〜10の整数であり、p、q及びrがそれぞれ2以上のとき、2以上のB 1 、Q 1 及びB 2 はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、nが2以上のとき、2以上の{(B 1 ) p −(Q 1 ) q −(B 2 ) r }は、それぞれ、同一でも異なっていてもよい。〕
〔一般式(2)中、Ar 1 及びAr 2 は、各々独立に、芳香族炭化水素基または芳香族へテロ環基を表す。但し、Ar 1 及びAr 2 のうち少なくとも1つは、フッ素原子を有する芳香族炭化水素基または芳香族へテロ環基である。L 1 は単結合または二価の連結基を表し、複数存在するAr 1 、Ar 2 およびL 1 はそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。前記芳香族炭化水素基、芳香族へテロ環基及び二価の連結基は、置換基を有していてもよい。〕
一般式(1): −(Het) j −{(B 1 ) p −(Q 1 ) q −(B 2 ) r } n −C 1
〔一般式(1)中、Hetは酸素原子又は硫黄原子であり、B 1 及びB 2 は、各々独立に、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又は2価の環状脂肪族炭化水素基を表し、Q 1 は2価の連結基を表し、C 1 はアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキシ基を表し、jは0又は1を表し、p、q及びrは、各々独立に0〜5の整数を表し、nは1〜3の整数を表し、(p+r)×nは3〜10の整数であり、p、q及びrがそれぞれ2以上のとき、2以上のB 1 、Q 1 及びB 2 はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、nが2以上のとき、2以上の{(B 1 ) p −(Q 1 ) q −(B 2 ) r }は、それぞれ、同一でも異なっていてもよい。〕
〔一般式(2)中、Ar 1 及びAr 2 は、各々独立に、芳香族炭化水素基または芳香族へテロ環基を表す。但し、Ar 1 及びAr 2 のうち少なくとも1つは、フッ素原子を有する芳香族炭化水素基または芳香族へテロ環基である。L 1 は単結合または二価の連結基を表し、複数存在するAr 1 、Ar 2 およびL 1 はそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。前記芳香族炭化水素基、芳香族へテロ環基及び二価の連結基は、置換基を有していてもよい。〕
本発明の表示材料は、少なくとも一方が透明電極である一対の電極間に、スペーサーなどを介して、コレステリック液晶層を配置する。この電極に電圧を印加することによって、電界により液晶の光学特性が変化し、表示を変化させることができる。
本発明の表示材料は、少なくとも1層の、電界により光学特性が変化しうるコレステリック液晶層を有する。コレステリック液晶層とは、少なくとも5℃〜40℃においてコレステリック相を呈する層を意味する。好ましくは、0℃〜60℃においてコレステリック相を呈する層である。コレステリック液晶は、メモリー性を有してもよいし、有していなくてもよい。透明状態と反射状態とを電気的に切り替えることが可能となる。
本発明にかかるコレステリック液晶層は、少なくともカイラル剤とネマチック液晶とを含有する。以下、コレステリック液晶層の組成物を詳細に説明する。
本発明では、少なくとも1つのフッ素原子を有するカイラル剤を少なくとも1種用いる。一般的に、カイラルピッチ長が同じになるようにカイラル剤の添加量を調整すると、得られる液晶の駆動電圧は、添加したカイラル剤の種類によらず、概ね一定の値を示していた。このことから、これまでは、液晶の駆動電圧を下げるには液晶化合物の構造を変えるしかないと考えられてきた。
しかし、本発明では、フッ素原子を有するカイラル剤を適用することで駆動電圧が低下するという予期せぬ効果が明らかとなった。この効果が奏される理由については明らかとなっていないが、液晶とカイラル剤の相互作用が変化し、駆動電圧を支配するコレステリック相の弾性定数が主に変化したためと推測される。したがって、フッ素原子を有しているカイラル剤であれば同様の効果が得られると考えられる。なお、本発明は上記推測によって限定されない。
一方、フッ素原子が導入されていないカイラル剤を用いたコレステリック液晶の場合には、振動や衝撃によって乱れた分子配置が元に戻りにくく、表示ムラがそのまま残ることになる。
一般式(2)中、Ar1およびAr2は、各々独立に、芳香族炭化水素環基または芳香族へテロ環基を表し、Ar1およびAr2のうち少なくとも1つは、フッ素原子を有する芳香族炭化水素基または芳香族へテロ環基である。これらの基を構成する芳香族炭化水素環としてはベンゼン、ナフタレン等が挙げられ、また、芳香族へテロ環としてはピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、チオフェン、フラン、ピラゾール、イミダゾ−ル、トリアゾール、チアジアゾール、オキサジアゾール等が挙げられる。
一般式(2)におけるAr2として、好ましくは芳香族炭化水素環基または芳香族6員ヘテロ環基であり、特に好ましくは芳香族炭化水素環基であり、更に好ましくはベンゼン環を含む基である。
二価の連結基として好ましくは、−C(=O)−、−CH2−または−SO2−であり、更に好ましくは、−C(=O)−または−CH2−である。
本発明に使用可能なコレステリック液晶は、少なくとも1種のネマチック液晶を含む。ネマチック液晶とは、25℃においてネマチック相を示す液晶をいう。
コレステリック液晶層に、誘電率に異方性を有するネマチック液晶を用いれば、電界により光学特性が変化しうる。誘電率異方性の絶対値が大きいほど、しきい値電圧が小さくなるため、消費電力の削減に好適である。したがって、好ましくは誘電率異方性(Δε)の絶対値は1.0以上であり、より好ましくは2.0以上である。誘電率異方性は、誘電率異方性が既知の液晶を用いて外挿法により算出することができる。
ここでいう誘電率異方性(Δε)とは、液晶分子の長軸方向の誘電率(ε‖)と液晶分子の短軸方向の誘電率(ε⊥)との差として定義される。
Δn = n‖ − n⊥
本発明にかかるコレステリック液晶層は、ネマチック液晶に前記カイラル剤を含有するコレステリック液晶組成物を有する。このコレステリック液晶組成物は、5℃〜40℃においてコレステリック相を呈する。
本発明の表示材料は、少なくとも一方が透明電極である一対の電極間にコレステリック液晶層を挟持する。この電極に電圧を印加することによって、電界により液晶の光学特性が変化し、表示を変化させることができる。
Δnの大きなネマチック液晶をコレステリック液晶組成物に用いると、散乱状態における散乱強度が高くなり、配向状態での透明度に対してのコントラストが高くなる。このようなコレステリック液晶組成物では、白色散乱状態と無色透明状態とを切り替えが可能である。
コレステリック液晶層は、コレステリック液晶組成物を高分子媒体中に分散した高分子媒体層であってもよい。
この中でも液晶との相溶性が高いという観点からは、シロキサンポリマー、ポリアクリレート類、ポリメタクリレート類が好ましい。また、振動および衝撃に対する表示安定性がよいという観点からは、ゼラチン、ポリビニルアルコールが好ましい。
本発明の表示材料において、前記高分子媒体層の厚みは、1〜50μmであることが好ましく、2〜40μmであることがより好ましく、5〜30μmであることが更に好ましい。
コレステリック液晶層は、カイラル剤の添加量を調整して構造色を示す層としてもよい。構造色とは、特定の波長の光がブラッグ反射しうるように屈折率の差が周期的に変化している媒体を意味し、その周期は光の波長程度の大きさであり、サブマイクロスケールであることが好ましい。その反射する光の波長は、可視域、赤外域もしくは紫外域の波長のいずれであってもよい。
前記コレステリック液晶組成物に二色性色素を添加してもよい。二色性色素を添加した場合には、いわゆるゲストホスト液晶モードとなり、二色性色素による光の吸収を電気的に制御する表示材料となる。
本発明において、二色性色素は、液晶中に溶解し、光を吸収する機能を有する化合物と定義される。本発明にかかる二色性色素としては、吸収極大ならびに吸収帯に関しては、いかなるものであってもよいが、イエロー域(Y)、マゼンタ域(M)、あるいはシアン域(C)に吸収極大を有する場合が好ましい。また、二色性色素は2種類以上を用いてもよく、Y、M、Cに吸収極大を有する二色性色素の混合物を用いるのが好ましい。イエロー色素、マゼンタ色素ならびにシアン色素を混合することによるフルカラー化表示を行う方法については、「カラーケミストリー」(とき田澄男著、丸善、1982年)に詳しい。ここでいう、イエロー域とは、430〜490nmの範囲、マゼンタ域とは、500〜580nmの範囲、シアン域とは600〜700nmの範囲である。
前記二色性色素の発色団はいかなるものであってもよいが、例えば、アゾ色素、アントラキノン色素、ペリレン色素、メロシアニン色素、アゾメチン色素、フタロペリレン色素、インジゴ色素、アズレン色素、ジオキサジン色素、ポリチオフェン色素、フェノキサジン色素などが挙げられる。好ましくはアゾ色素、アントラキノン色素、フェノキサジン色素であり、特に好ましくはアントラキノン色素、フェノキサゾン色素(フェノキサジン−3−オン)である。
アゾ色素に含まれる環構造としては芳香族基(ベンゼン環、ナフタレン環など)のほかにも複素環(キノリン環、ピリジン環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリミジン環など)であってもよい。
B1及びB2は、各々独立にアリーレン基、ヘテロアリーレン基又は2価の環状脂肪族炭化水素基を表し、いずれも置換基を有していてもいなくてもよい。
B1及びB2で表されるヘテロアリーレン基としては、好ましくは炭素数1〜20のヘテロアリーレン基であり、より好ましくは炭素数2〜9のヘテロアリーレン基である。好ましいヘテロアリーレン基の具体例は、ピリジン環、キノリン環、イソキノリン環、ピリミジン環、ピラジン環、チオフェン環、フラン環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環及びトリアゾール環からなる基、及びこれらが縮環して形成される縮環ヘテロアリーレン基である。
B1及びB2の表す2価の環状脂肪族炭化水素基としては、好ましくは、炭素数3〜20、より好ましくは炭素数4〜10の2価の環状脂肪族炭化水素基である。好ましい2価の環状脂肪族炭化水素基としては、シクロヘキサンジイル、シクロペンタンジイルであり、より好ましくはシクロヘキサン−1,2−ジイル基、シクロヘキサン−1,3−ジイル基、シクロヘキサン−1,4−ジイル基、シクロペンタンー1,3−ジイル基であり、特に好ましくは、(E)−シクロヘキサン−1、4−ジイル基である。
ハロゲン原子(例えば塩素、臭素、沃素、フッ素)、メルカプト基、シアノ基、カルボキシル基、リン酸基、スルホ基、ヒドロキシ基、炭素数1〜10、好ましくは炭素数2〜8、更に好ましくは炭素数2〜5のカルバモイル基(例えばメチルカルバモイル、エチルカルバモイル、モルホリノカルボニル)、炭素数0〜10、好ましくは炭素数2〜8、更に好ましくは炭素数2〜5のスルファモイル基(例えばメチルスルファモイル、エチルスルファモイル、ピペリジノスルフォニル)、ニトロ基、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10、更に好ましくは炭素数1〜8のアルコキシ基(例えばメトキシ、エトキシ、2−メトキシエトキシ、2−フェニルエトキシ)、炭素数6〜20、好ましくは炭素数6〜12、更に好ましくは炭素数6〜10のアリールオキシ基(例えばフェノキシ、p−メチルフェノキシ、p−クロロフェノキシ、ナフトキシ)、炭素数1〜20、好ましくは炭素数2〜12、更に好ましくは炭素数2〜8のアシル基(例えばアセチル、ベンゾイル、トリクロロアセチル)、炭素数1〜20、好ましくは炭素数2〜12、更に好ましくは炭素数2〜8のアシルオキシ基(例えばアセチルオキシ、ベンゾイルオキシ)、炭素数1〜20、好ましくは炭素数2〜12、更に好ましくは炭素数2〜8のアシルアミノ基(例えばアセチルアミノ)、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10、更に好ましくは炭素数1〜8のスルホニル基(例えばメタンスルホニル、エタンスルホニル、ベンゼンスルホニル)、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜10、更に好ましくは炭素数1〜8のスルフィニル基(例えばメタンスルフィニル、エタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニル)、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜12、更に好ましくは炭素数1〜8の置換又は無置換のアミノ基(例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ベンジルアミノ、アニリノ、ジフェニルアミノ、4−メチルフェニルアミノ、4−エチルフェニルアミノ、3−n−プロピルフェニルアミノ、4−n−プロピルフェニルアミノ、3−n−ブチルフェニルアミノ、4−n−ブチルフェニルアミノ、3−n−ペンチルフェニルアミノ、4−n−ペンチルフェニルアミノ、3−トリフルオロメチルフェニルアミノ、4−トリフルオロメチルフェニルアミノ、2−ピリジルアミノ、3−ピリジルアミノ、2−チアゾリルアミノ、2−オキサゾリルアミノ、N,N−メチルフェニルアミノ、N,N−エチルフェニルアミノ)、炭素数0〜15、好ましくは炭素数3〜10、更に好ましくは炭素数3〜6のアンモニウム基(例えばトリメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム)、炭素数0〜15、好ましくは炭素数1〜10、更に好ましくは炭素数1〜6のヒドラジノ基(例えばトリメチルヒドラジノ基)、炭素数1〜15、好ましくは炭素数1〜10、更に好ましくは炭素数1〜6のウレイド基(例えばウレイド基、N,N−ジメチルウレイド基)、炭素数1〜15、好ましくは炭素数1〜10、更に好ましくは炭素数1〜6のイミド基(例えばスクシンイミド基)、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜12、更に好ましくは炭素数1〜8のアルキルチオ基(例えばメチルチオ、エチルチオ、プロピルチオ)、炭素数6〜80、好ましくは炭素数6〜40、更に好ましくは炭素数6〜30のアリールチオ基(例えばフェニルチオ、p−メチルフェニルチオ、p−クロロフェニルチオ、2−ピリジルチオ、1−ナフチルチオ、2−ナフチルチオ、4−プロピルシクロヘキシル−4’−ビフェニルチオ、4−ブチルシクロヘキシル−4’−ビフェニルチオ、4−ペンチルシクロヘキシル−4’−ビフェニルチオ、4−プロピルフェニル−2−エチニル−4’−ビフェニルチオ)、炭素数1〜80、好ましくは炭素数1〜40、更に好ましくは炭素数1〜30のヘテロアリールチオ基(例えば2−ピリジルチオ、3−ピリジルチオ、4−ピリジルチオ、2−キノリルチオ、2−フリルチオ、2−ピロリルチオ)、炭素数2〜20、好ましくは炭素数2〜12、更に好ましくは炭素数2〜8のアルコキシカルボニル基(例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニル、2−ベンジルオキシカルボニル)、炭素数6〜20、好ましくは炭素数6〜12、更に好ましくは炭素数6〜10のアリーロキシカルボニル基(例えばフェノキシカルボニル)、炭素数1〜18、好ましくは炭素数1〜10、更に好ましくは炭素数1〜5の無置換アルキル基(例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル)、炭素数1〜18、好ましくは炭素数1〜10、更に好ましくは炭素数1〜5の置換アルキル基{例えばヒドロキシメチル、トリフルオロメチル、ベンジル、カルボキシエチル、エトキシカルボニルメチル、アセチルアミノメチル、またここでは炭素数2〜18、好ましくは炭素数3〜10、更に好ましくは炭素数3〜5の不飽和炭化水素基(例えばビニル基、エチニル基1−シクロヘキセニル基、ベンジリジン基、ベンジリデン基)も置換アルキル基に含まれることにする}、炭素数6〜20、好ましくは炭素数6〜15、更に好ましくは炭素数6〜10の置換又は無置換のアリール基(例えばフェニル、ナフチル、p−カルボキシフェニル、p−ニトロフェニル、3,5−ジクロロフェニル、p−シアノフェニル、m−フルオロフェニル、p−トリル、4−プロピルシクロヘキシル−4’−ビフェニル、4−ブチルシクロヘキシル−4’−ビフェニル、4−ペンチルシクロヘキシル−4’−ビフェニル、4−プロピルフェニル−2−エチニル−4’−ビフェニル)、炭素数1〜20、好ましくは炭素数2〜10、更に好ましくは炭素数4〜6の置換又は無置換のヘテロアリール基(例えばピリジル、5−メチルピリジル、チエニル、フリル、モルホリノ、テトラヒドロフルフリル)。
Q1はさらに置換基を有していてもよく、置換基としては上記置換基群Vが挙げられる。
C1は好ましくは、炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜12、更に好ましくは炭素数1〜8のアルキル及びシクロアルキル基(例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、t−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、ペンチル、t−ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、シクロヘキシル、4−メチルシクロヘキシル、4−エチルシクロヘキシル、4−プロピルシクロヘキシル、4−ブチルシクロヘキシル、4−ペンチルシクロヘキシル、ヒドロキシメチル、トリフルオロメチル、ベンジル)、炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜10、更に好ましくは炭素数1〜8のアルコキシ基(例えばメトキシ、エトキシ、2−メトキシエトキシ、2−フェニルエトキシ)、炭素数1〜20、より好ましくは炭素数2〜12、更に好ましくは炭素数2〜8のアシルオキシ基(例えばアセチルオキシ、ベンゾイルオキシ)、炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜12、更に好ましくは炭素数1〜8のアシル基(例えばアセチル、ホルミル基、ピバロイル、2−クロロアセチル、ステアロイル、ベンゾイル、p−n−オクチルオキシフェニルカルボニル)、又は炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、更に好ましくは炭素数2〜8のアルコキシカルボニル基(例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニル、2−ベンジルオキシカルボニル)を表す。
C1で表されるアルキル基の置換基としては、置換基群Vのうち、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドロキシ基、カルバモイル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロアリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基であることが好ましい。
p、q及びrは各々0〜5の数を表し、nは1〜3の数を表し、B1及びB2で表される基の総数、すなわち(p+r)×nは、3〜10の整数であり、より好ましくは3〜5の整数である。なお、p、q、又はrが2以上のとき、2以上のB1、Q1及びB2はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、nが2以上のとき、2以上の{(B1)p−(Q1)q−(B2)r}は、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
(i) p=3、q=0、r=0、n=1
(ii) p=4、q=0、r=0、n=1
(iii) p=5、q=0、r=0、n=1
(iv) p=2、q=0、r=1、n=1
(v) p=2、q=1、r=1、n=1
(vi) p=1、q=1、r=2、n=1
(vii) p=3、q=1、r=1、n=1
(viii) p=2、q=0、r=2、n=1
(ix) p=1、q=1、r=1、n=2
(x) p=2、q=1、r=1、n=2
〔1〕 Hetが硫黄原子であり、B1がアリール基又はヘテロアリール基を表し、B2がシクロヘキサン−1,4−ジイル基を表し、C1がアルキル基を表し、j=1、p=2、q=0、r=1及びn=1を表す構造。
〔2〕 Hetが硫黄原子であり、B1がアリール基又はヘテロアリール基を表し、B2がシクロヘキサン−1,4−ジイル基を表し、C1がアルキル基を表し、j=1、p=1、q=0、r=2及びn=1を表す構造。
〔I〕 Hetが硫黄原子を表し、B1が1,4−フェニレン基を表し、B2がトランス−シクロヘキシル基を表し、C1がアルキル基(好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基又はヘキシル基)を表し、j=1、p=2、q=0、r=1及びn=1である下記一般式(a−1)で表される構造、
〔2〕 Hetが硫黄原子を表し、B1が1,4−フェニレン基を表し、B2がトランス−シクロヘキサン−1,4−ジイル基を表し、C1がアルキル基(好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基又はヘキシル基)を表し、j=1、p=1、q=0、r=2及びn=1である下記一般式(a−2)で表される構造、
である。
Ra1〜Ra12は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子(特にフッ素原子)、アルキル基、アリール基、アルコキシ基であるのが好ましい。Ra1〜Ra12で表されるアルキル基、アリール基、及びアルコキシ基のうち、好ましいものは、前述の置換基群Vに記載のアルキル基、アリール基、及びアルコキシ基と同義である。
アゾ色素に含まれる環構造としては芳香族環(ベンゼン環、ナフタレン環など)のほかヘテロ環(キノリン環、ピリジン環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリミジン環など)であってもよい。
該置換基の置換数はいかなる数であってもよいが、ジ置換、トリ置換、テトラキス置換が好ましく、特に好ましくはジ置換、トリ置換である。該置換基の置換位置はいかなる場所であってもよいが、好ましくは1,4位ジ置換、1,5位ジ置換、1,4,5位トリ置換、1,2,4位トリ置換、1,2,5位トリ置換、1,2,4,5位テトラ置換、1,2,5,6位テトラ置換構造である。
一般式(6)中、R11、R12、R13、R14、R15、R16及びR17の少なくとも一つ以上は、−(Het)j−{(B1)p−(Q1)q−(B2)r}n−C1であり、他はそれぞれ水素原子又は置換基である。
ここで、Het、B1、B2、Q1、p、q、r、n、及びC1は、一般式(1)におけるHet、B1、B2、Q1、p、q、r、n、及びC1と同定義である。
誘電率異方性が負の液晶を垂直配向させる場合には、電圧無印加ときには液晶は垂直に配向しているために二色性色素も垂直となり光を吸収することなく透過する。一方、電圧印加ときに液晶分子が水平に傾いてくるため二色性色素も水平に傾き、その結果光を吸収するようになる。すなわち、電圧無印加ときには透明状態、電圧印加ときには着色状態となる。
本発明の表示材料における液晶及び二色性色素の含有量については特に制限はないが、二色性色素の含有量は液晶の含有量に対して0.1〜15質量%であることが好ましく、0.5〜10質量%であることがより好ましく、1〜8質量%であることが更に好ましい。また、液晶及び二色性色素の含有量は、双方を含む液晶組成物を調製し、その液晶組成物を封入した液晶セルの吸収スペクトルをそれぞれ測定して、液晶セルとして所望の光学濃度を示すのに必要な色素濃度を決定することが望ましい。
コレステリック液晶の物性を所望の範囲に変化させることを目的として(例えば、液晶相の温度範囲を所望の範囲にすることを目的として)、液晶性を示さない化合物を添加してもよい。また、紫外線吸収剤、酸化防止剤などの化合物を含有させてもよい。
電極としては、金、銀、銅、アルミニウムなどが好適に用いられる。また、透明電極としては、例えば、酸化インジウム、ITO(インジウム錫オキサイド)、酸化スズ、透明導電ポリマー(たとえば、PEDOT・PSS、ナガセケミテックス株式会社、シュタルク製など)、カーボンナノチューブ等から形成することができ、導電性ポリマー又はカーボンナノチューブで構成されていることが、曲面の多い自動車部材に適用した場合には、曲げや歪に対する安定性の観点から好ましい。
透明電極については、例えば、「液晶デバイスハンドブック」(日本学術振興会第142委員会編、日刊工業新聞社、1989年)の第232〜239頁に記載のものが用いられる。
本発明の表示材料は、例えば、スペーサーなどを介して、一対の基板を1〜50μm間隔で対向させ、基板間に形成された空間に液晶組成物を配置することにより作製することができる。
前記スペーサーについては、例えば、「液晶デバイスハンドブック」(日本学術振興会第142委員会編、日刊工業新聞社、1989年)の第257〜262頁に記載のものを用いることができる。
本発明の表示材料は、基板上に塗布あるいは印刷することにより基板間の空間に配置することができる。
本発明の表示材料は、少なくとも1つの支持体を有する。支持体としては、特に制限はないが、金属、ガラス、プラスチック、紙、セラミックスが好適に用いられる。
金属としては、鉄、ステンレス、アルミニウムが好適に用いられる。本発明に用いられるプラスチック基板支持体としては、たとえば、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、シンジオタクチックポリスチレンン(SPS)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート(PAr)、ポリスルフォン(PSF)、ポリエステルスルフォン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、環状ポリオレフィン、ポリイミド(PI)などが挙げられる。好ましくは、ポリエチレンテレフタレート(PET)である。
前記樹脂としては、熱膨張係数が30ppm/℃以下のものが好ましい。ここで言う熱膨張係数は、TMA8310(理学電気株式会社製、Thermo Plusシリーズ)にて測定した。例えば、PET(東レルミラー、15ppm/℃),PEN(DuPont-Teijin Q65A 20ppm/℃),PI(宇部興産ユーピレックス、20ppm/℃)、アラミド樹脂(帝人、2ppm/℃)などが上げられる。
好ましい例としては(括弧内はTgを示す)、ポリカーボネート樹脂(PC:140℃)、脂環式ポリオレフィン樹脂(例えば日本ゼオン(株)製、ゼオノア1600:160℃、JSR(株)製、アートン:170℃)、ポリアリレート樹脂(PAr:210℃)、ポリエーテルスルホン樹脂(PES:220℃)、ポリスルホン樹脂(PSF:190℃)、ポリエステル樹脂(例えば鐘紡(株)製、O−PET:125℃、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)、シクロオレフィンコポリマー(COC:特開2001−150584号公報の実施例1の化合物:162℃)、フルオレン環変性ポリカーボネート樹脂(BCF−PC:特開2000−227603号公報の実施例−4の化合物:225℃)、脂環変性ポリカーボネート樹脂(IP−PC:特開2000−227603号公報の実施例−5の化合物:205℃)、アクリロイル化合物(特開2002−80616号公報の実施例−1の化合物:300℃以上)のものが挙げられる。
本発明に用いられる基板は保護層を有していてもよい。保護層に使用するポリマーとしては、水溶性ポリマー、セルロースアシレート、ラテックスポリマー、水溶性ポリエステルなどが例示される。水溶性ポリマーとしては、ゼラチン、ゼラチン誘導体、カゼイン、寒天、アルギン酸ナトリウム、でんぷん、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸共重合体、無水マレイン酸共重合体などであり、セルロースアシレートとしてはカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどである。ラテックスポリマーとしては塩化ビニル含有共重合体、塩化ビニリデン含有共重合体、アクリル酸エステル含有共重合体、酢酸ビニル含有共重合体、ブタジエン含有共重合体などが挙げられる。
これらの微粒子マット剤の平均粒子サイズは0.01〜10μmのものが好ましい。より好ましくは、0.05〜5μmである。また、その含有量は0.5〜600mg/m2が好ましく、さらに好ましくは、1〜400mg/m2である。
本発明に用いられる基板は、水もしくは酸素の浸入による部材の劣化を抑制するために、バリア層を有していてもよい。
バリア層としては、有機ポリマー系、無機系、その複合系いずれで形成されてもよい。有機ポリマー系としてはエチレンービニルアルコール(EVOH)、ポリビニルアルコール(PVA/PVOH)、ナイロンMXD6(NーMXD)、ナノコンポジット系ナイロンなどが挙げられる。無機系としてはシリカ、アルミナ、ニ元系などが挙げられる。その詳細は、例えば「ハイバリア材料の開発、成膜技術とバリア性の測定・評価方法」(技術情報協会、2004年)に記載されている。
プラスチックフィルム側に無機層を設けると、効果的に水および酸素の浸入を防ぐこととなり、またプラスチックフィルム側から無機層と有機層を交互に有する積層体とすると、その効果がより累積されるため効果的である
本発明に用いられる基板は、帯電防止層(導電性層)を有してもよい。帯電防止層は、基板の裏面(無機有機交互積層体が形成されていない面)に形成することが好ましい。帯電防止層は、具体的にはイオン導電性物質や導電性微粒子を含有する層を設けることによって行う。
本発明にかかる基板は必要に応じて平滑化層、密着改良層、遮光層、反射防止層、ハードコート層等を設置してもよい。
その他の部材としては、例えば、バリア膜、紫外線吸収層、反射防止層、ハードコート層、汚れ防止層、有機層間絶縁膜、金属反射板、位相差板、配向膜などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
無機材料で形成される多層膜としては、レンズ側からZrO2層とSiO2層の合計光学的膜厚がλ/4、ZrO2層の光学的膜厚がλ/4、最表層のSiO2層の光学的膜厚がλ/4の、高屈折率材料層と低屈折率材料層とを交互に成膜する積層構造が例示される。ここで、λは設計波長であり、通常520nmが用いられる。最表層は、屈折率が低く、かつ反射防止膜に機械的強度を付与できることからSiO2とすることが好ましい。
無機材料で反射防止膜を形成する場合、成膜方法は例えば真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、CVD法、飽和溶液中での化学反応により析出させる方法等を採用することができる。
汚れ防止膜としては、含フッ素有機重合体のような撥水撥油性材料を使用することができる。
温度センサーの設置位置は、本発明の表示材料の温度が正確に測定できる箇所であることが好ましい。
シート状ヒーターの設置位置は、本発明の自動車部材の光の入射側、もしくは入射側の反対側であることが好ましい。
また、シート状ヒーターは透明であることが、表示性の観点から好適である。
本発明の表示材料は、平面状もしくは曲面状であってもよい。曲面の場合、単曲面ならびに複曲面であってもよい。曲面の度合いとしては、曲率半径が0でなければどのような値であってもよいが、10mm〜100mの範囲が、とくに好ましくは、20mm〜10mの範囲である。
本発明の表示材料は、低い駆動電圧で駆動することができる。駆動電圧を低くすることができると、(1)消費電力を少なくでき、環境に負荷をかけない、(2)駆動用ドライバーが安価になる、(3)表示材料の劣化を抑えることが可能となり、長寿命化できる、という点で有利である。
具体的には、屋外の晴れた場所で本発明の表示技術を用いることで、自動車室内の照度の電気的な調整が容易に行なうことができ、快適に過ごすことが可能となる。フロントガラスに適用した場合には、トンネルの出口での眩しさ、あるいは西日の直射光を遮光可能となり、より安全な運転が可能となる。また、夏場に使用した場合、車内温度の上昇を防止することが可能であり、車内エアコンの負荷が小さくなり、結果的に燃費の向上につながる。
1.プラスチック基板の作製
特開2000−105445号公報の実施例1の試料110の作製と同様にPEN(Dupont-Teijin Q65A)に対し下塗り層及びバック層を作製した。すなわち、ポリエチレン−2,6−ナフタレートポリマー100重量部と紫外線吸収剤としてTinuvin P.326(チバ・ガイギーCiba-Geigy社製)2重量部とを乾燥した後、300℃にて溶融後、T型ダイから押し出し、140℃で3.3倍の縦延伸を行ない、続いて130℃で3.3倍の横延伸を行い、さらに250℃で6秒間熱固定して厚さ90μmの本発明のプラスチック基板(PEN)を得た。
上記で得られたプラスチック基板の片面に、導電性のインジウム酸化スズ(ITO)を蒸着によりコーティングして、厚さ200nmの均一な薄膜を積層した。面抵抗約20Ω/cm2、光透過率(500nm)85%であった。
次に、ITO表面上に反射防止膜としてSiO2薄膜(100nm)をスパッタにより付設した。光透過率(500nm)90%であった。
上記支持体の透明電極側にポリイミド垂直配向膜(日産化学製、SE1211)を塗布した。次に、シアノ系ネマチック液晶(ZLI-1132、Δε=+13、メルク社製)1.0g中に、550nmに選択反射ピークを有するように本発明のカイラル剤No.14の量を調整して添加して、コレステリック液晶組成物を調製した。具体的には、ネマチック液晶(ZLI-1132)100質量%に対してカイラル剤No.14が6.0質量%となるように添加した。
得られた実施例1の表示フィルムに対して、信号発生器(テクトロニクス株式会社製)を用いて交流電圧±100V(100Hz)を印加した後、瞬時に印加電圧をゼロにすると実施例1のコレステリック液晶はプレーナ状態となり550nmに選択反射ピークを示した。この状態は室温で1ヶ月以上安定に存在し良好な表示維持性があることが確認された。
また、交流電圧±40V(100Hz)を印加し、徐々に印加電圧をゼロにすると実施例1のコレステリック液晶はフォーカルコニック状態となり透明となった。この状態は室温で1ヶ月以上安定に存在し良好な表示維持性(メモリー性)があることが確認された。
実施例1と同様の操作により、但し、フッ素が導入されていないカイラル剤として下記化合物C−1を用いて550nmに選択反射ピークを示す比較例1の表示フィルムを作製した。
比較例1の表示フィルムに対して、交流電圧±40V(100Hz)を印加したが、コレステリック液晶の配列は変化しなかった。交流電圧±75V(100Hz)を印加し、徐々に印加電圧をゼロにした場合、コレステリック液晶の配列は変化し、透明となった。この状態は室温で1ヶ月以上安定に存在した。
すなわち、少なくとも1つのフッ素原子を有するカイラル剤を適用する実施例1の表示フィルムは、比較例1の表示フィルムよりも低い駆動電圧であることがわかった。
実施例1で得られた表示フィルムを自動車のフロントガラス、リアガラス、サンルーフに内側からエポキシ系粘着剤を用いて貼り合せた。これらのガラスは、いずれも平面ではなく、複曲面であった。
また、得られた表示フィルムの両面に粘着剤を付設した後、2枚の強化ガラスで挟み込んで、実施例2の合わせガラスを作製した。
実施例1と同様の評価を行ったところ、実施例2の合わせガラスは、実施例1と同じ駆動電圧で駆動することが確認された。
実施例2で得られた合わせガラスに対するMIL-STD-883Eに準じた振動試験を、次の条件で行った。20Hzから1000Hzの振動を加えた後、20Hzに戻す工程を1サイクル(約4分)とし、これを4サイクル行った。
この試験後、上記表示性能の評価を行ったが、とくに表示性能の劣化(表示ムラ、表示コントラスト比の低下など)は見られなかった。すなわち、実施例2の合わせガラスは、振動に対する安定性が向上していることが確認された。
耐衝撃性についてはJIS D5500の5.5に示される試験方法による試験の結果、とくに表示性能の劣化(表示ムラ、表示コントラスト比の低下など)は見られなかった。すなわち、実施例2の合わせガラスは、衝撃に対する安定性が向上していることが確認された。
本発明のフィルムに、Xeランプ(15万ルクス)を照射(480時間)したが電気的な特性に変化はなかった。すなわち、実施例2の合わせガラスは光耐久性に優れていることが確認された。
また、実施例2の合わせガラスは、光耐久性に優れていることが明らかとなった。したがって、実施例2の合わせガラスは、屋外で使用した場合の耐久性に優れ、自動車部材として好適であることが明らかとなった。
実施例2と同様の操作により、比較例2の合わせガラスを作製した。但し、比較例2では、比較例2で得られた表示フィルム(フッ素が導入されていないカイラル剤C−1を含有する表示フィルム)を用いた。比較例2の合わせガラスについても、実施例2と同様の耐振動性と耐衝撃性の評価を行った。
その結果、フッ素が導入されていないカイラル剤を用いた比較例2の合わせガラスでは、振動および衝撃によって表示ムラが生じることが確認された。
実施例1と同様の操作により、但し選択反射のピークが900nmとなるようにカイラル剤の添加量を調整して、実施例3のフィルムを作製した。具体的には、ネマチック液晶(ZLI-1132)100質量%に対してカイラル剤No.14が3.7質量%となるように添加した。
また、交流電圧±30V(100Hz)を印加し、徐々に印加電圧をゼロにすると実施例3のコレステリック液晶はフォーカルコニック状態となり透明となった。この状態は室温で1ヶ月以上安定に存在し良好な表示維持性(メモリー性)があることが確認された。
平面ではなく曲面であるガラス基板の片面に、導電性のインジウム酸化スズ(ITO)を蒸着によりコーテイングして、厚さ200nmの均一な薄膜を積層した。面抵抗約10Ω/cm2、光透過率(500nm)88%であった。それ以外は実施例1と同様の操作により、実施例4の表示素子を作製した。
得られた実施例4の表示素子を、実施例1と同様の方法で評価した。実施例4の表示素子に、交流電圧±40V(100Hz)を印加した後、瞬時に印加電圧をゼロにするとコレステリック液晶はプレーナ状態となり550nmに選択反射ピークを示した。この状態は室温で1ヶ月以上安定に存在し良好な表示維持性があることが確認された。
また、交流電圧±38V(100Hz)を印加し、徐々に印加電圧をゼロにすると実施例4のコレステリック液晶はフォーカルコニック状態となり透明となった。この状態は室温で1ヶ月以上安定に存在し良好な表示維持性(メモリー性)があることが確認された。
曲面プラスチック基板としてポリカーボネート(帝人製)を使用し、導電性ポリマーとしてPEDOT・PSS水分散液(ナガセケミカル社製)を塗布、乾燥させた。得られたプラスチック基板の厚みは8μm、面抵抗は約500Ω/cm2、500nmでの光透過率は88%であった。
該基板上の透明電極側に、実施例1と同様の操作により、但しホスト液晶としてZLI-4792を使用して、選択反射を示すコレステリック液晶層を有する実施例5の表示素子を作製した。
得られた実施例5の表示素子を、実施例1と同様の方法で評価した。実施例5の表示素子に、交流電圧±40V(100Hz)を印加した後、瞬時に印加電圧をゼロにするとコレステリック液晶はプレーナ状態となり550nmに選択反射ピークを示した。この状態は室温で1ヶ月以上安定に存在し良好な表示維持性があることが確認された。
また、交流電圧±35V(100Hz)を印加し、徐々に印加電圧をゼロにすると実施例5のコレステリック液晶はフォーカルコニック状態となり透明となった。この状態は室温で1ヶ月以上安定に存在し良好な表示維持性(メモリー性)があることが確認された。
実施例5の表示素子に、Xeランプ(15万ルクス)を照射(480時間)したが電気的な特性に変化はなかった。すなわち、実施例5の表示素子は光耐久性にも優れていることが確認された。
また、実施例5の表示素子を85℃、95%湿度の環境下、3週間放置したのち、電気的な特性を評価したが、電気的な特性に変化はなかった。すなわち、実施例5の表示素子は高温高湿下における安定性に優れていることが確認された。
更に、実施例5の表示素子を−20℃の環境下、1週間放置したのち、電気的な特性を評価したが、電気的な特性に変化はなかった。すなわち、実施例5の自動車部材は低温下における安定性に優れていることが確認された。
実施例5の表示素子について、実施例2と同様の耐振動性、耐衝撃性の評価を行ったところ、耐振動性、耐衝撃性に優れることが確認された。
実施例5と同様の操作により、但し実施例6では、光が入射される側の支持体上に紫外線吸収層(UVガード、富士フイルムビジネスサプライ社製)を付設して、実施例6の曲面状自動車部品を作製した。
得られた実施例6の表示素子は、実施例1と同様の方法で評価したところ、実施例1と同じ駆動電圧で駆動することが確認された。
実施例6の表示素子は、紫外線照射による表示性能の劣化が小さいことが確認された。
実施例2と同様の操作により、選択反射を示すコレステリック液晶層を有する実施例7の曲面状自動車部品を作製した。なお、実施例7では合わせガラスとせずに、片面のみにガラスを付設した。さらに、光が入射される側の支持体上にバリア層を付設した。
得られた実施例7の表示素子を、実施例1と同様の方法で評価したところ、実施例1と同じ駆動電圧で駆動することが確認された。
本発明の自動車部品は、高湿下による表示性能の劣化が小さいことが確認された。
実施例4と同様の操作により、選択反射を示すコレステリック液晶層を有する実施例8のシート状自動車部品を作製した。なお、片側にシート状透明ヒータ(ハネウエル社製)と温度センサー(ナショナルセミコン社製)を設置し、0℃以下になると自動的にヒータが作動し、自動車部品が0℃以上に保たれるように設定した。
得られた実施例8の表示素子を、実施例1と同様の方法で評価したところ、実施例4と同じ駆動電圧で駆動することが確認された。
実施例4の表示素子は、氷点下の環境下においても良好な表示性能を示すことが確認された。
(表示材料の調製)
透明電極であるITO付きガラス基板上にポリイミド水平配向膜(日産化学製)をスピンコート、焼成により付設した。つぎに、得られた水平配向膜付きガラス基板にラビング処理を施した。
ホスト液晶(ネマチック液晶:ZLI-1132、Δε=+13)1.0g中に、下表1に示した二色性色素とカイラル剤No.14を加熱して溶解させた後、室温下1日放置させた。
各々の二色性色素の添加量は、上記液晶組成物を8μmの液晶評価用セルに注入した場合における透過率が20%となるように調整した。また、カイラル剤の添加量は8μmセルに注入した場合におけるらせん角度が360°となるように調整した。具体的には、ネマチック液晶(ZLI-1132)100質量%に対してカイラル剤No.14が0.42質量%となるように添加した。
上記実施例9と同様の操作により、カイラル剤として上記化合物C−1に変更した点のみ変更して比較例3の表示素子を作製した。なお、色素は1−1のイエロー色素を用いた。
得られた比較例3の表示素子は、±20V、100Hzの交流電圧では液晶が変化せず、液晶層を透明にするためには、±50V、100Hzの交流電圧が必要であった。すなわち、実施例9のゲストホスト液晶方式の表示素子は、比較例3の表示素子よりも駆動電圧が低いことが確認された。
1.プラスチック基板の作製
特開2000−105445号公報の実施例1の試料110の作製と同様にPEN(Dupont-Teijin Q65A)に対し下塗り層及びバック層を作製した。すなわち、ポリエチレン−2,6−ナフタレートポリマー100重量部と紫外線吸収剤としてTinuvin P.326(チバ・ガイギーCiba-Geigy社製)2重量部とを乾燥した後、300℃にて溶融後、T型ダイから押し出し、140℃で3.3倍の縦延伸を行ない、続いて130℃で3.3倍の横延伸を行い、さらに250℃で6秒間熱固定して厚さ90μmの本発明のプラスチック基板(PEN)を得た。
上記で得られたプラスチック基板の片面に、導電性のインジウム酸化スズ(ITO)を蒸着によりコーティングして、厚さ200nmの均一な薄膜を積層した。面抵抗約20Ω/cm2、光透過率(500nm)85%であった。つぎに、ITO表面上に反射防止膜としてSiO2薄膜(100nm)をスパッタにより付設した。光透過率(500nm)90%であった。
上記支持体の透明電極側にポリイミド垂直配向膜(SE1211、日産化学社製)を塗布した。次に、フッ素系ネマチック液晶(ZLI-6609、Δε=−3.7、メルク社製)1.0g中に、本発明のカイラル剤No.14と二色性色素No.1−8を溶解させた液晶組成物に10μmの球状スペーサー(積水化学製)を少量混合した。
各々の二色性色素の添加量は、上記液晶組成物を8μmの液晶評価用セルに注入した場合における透過率が20%となるように調整した。また、カイラル剤の添加量は8μmセルに注入した場合におけるらせん角度が360°となるように調整した。具体的には、ネマチック液晶(ZLI-6609)100質量%に対してカイラル剤No.14が0.42質量%となるように添加した。
上記のITO付きプラスチック基板上に、前記液晶組成物を塗布し、配向膜側が液晶層に接するように挟んで、光硬化型シール剤(積水化学製)にて封止し配線した。
得られた本発明の表示材料は、電圧無印加時に透明状態であった。この表示素子に信号発生器(テクトロニクス株式会社製)を用いて、電圧(±8V、100Hz)を印加した場合に、液晶層は着色状態となった。
カイラル剤として上記化合物C−1に変更した以外は実施例10と同様の操作により、比較例4の表示素子を作製した。なお、二色性色素はNo.1−8のマゼンタ色素を用いた。得られた表示素子は、±8V、100Hzの交流電圧では液晶が変化せず液晶層を透明にするためには、±12V、100Hzの交流電圧が必要であった。すなわち、実施例10のゲストホスト液晶方式の表示素子は、比較例4の表示素子に比べて駆動電圧が低いことが確認された。
実施例1におけるカイラル剤No.14を下記表2のカイラル剤に変更した以外は、実施例1と同様にして表示素子を作製した。この表示素子について実施例1と同様の表示性能の評価を行なった。下記表2には、フォーカルコニック状態になる交流電圧を駆動電圧として示した。
実施例11〜12で使用したカイラル剤と同一の骨格を有し、但しフッ素原子を有さないカイラル剤C−2〜C−3を添加して、比較例5〜6の表示素子を作製した。この表示素子について実施例1と同様の表示性能の評価を行なった。下記表2には、フォーカルコニック状態になる交流電圧を駆動電圧として示した。
Claims (7)
- 電界により光学特性が変化しうるコレステリック液晶層を少なくとも1層有し、かつ、該コレステリック液晶層が、1つ以上のフッ素原子を有する少なくとも1種のカイラル剤と、少なくとも1種のネマチック液晶とを含有し、
前記ネマチック液晶の誘電率異方性の絶対値が、1.0以上であり、
前記コレステリック液晶層が、可視域、赤外域もしくは紫外域の光を反射し、
前記コレステリック液晶層が、二色性色素を含有し、
前記二色性色素が、下記一般式(1)で表される置換基を有し、
前記カイラル剤が、下記一般式(2)で表されるカイラル剤および下記カイラル剤1〜5から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする表示材料。
一般式(1): −(Het) j −{(B 1 ) p −(Q 1 ) q −(B 2 ) r } n −C 1
〔一般式(1)中、Hetは酸素原子又は硫黄原子であり、B 1 及びB 2 は、各々独立に、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又は2価の環状脂肪族炭化水素基を表し、Q 1 は2価の連結基を表し、C 1 はアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキシ基を表し、jは0又は1を表し、p、q及びrは、各々独立に0〜5の整数を表し、nは1〜3の整数を表し、(p+r)×nは3〜10の整数であり、p、q及びrがそれぞれ2以上のとき、2以上のB 1 、Q 1 及びB 2 はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、nが2以上のとき、2以上の{(B 1 ) p −(Q 1 ) q −(B 2 ) r }は、それぞれ、同一でも異なっていてもよい。〕
〔一般式(2)中、Ar 1 及びAr 2 は、各々独立に、芳香族炭化水素基または芳香族へテロ環基を表す。但し、Ar 1 及びAr 2 のうち少なくとも1つは、フッ素原子を有する芳香族炭化水素基または芳香族へテロ環基である。L 1 は単結合または二価の連結基を表し、複数存在するAr 1 、Ar 2 およびL 1 はそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。前記芳香族炭化水素基、芳香族へテロ環基及び二価の連結基は、置換基を有していてもよい。〕
- 前記コレステリック液晶層が、少なくとも一方が透明電極である一対の電極間に存在し、シート状であることを特徴とする請求項1に記載の表示材料。
- 前記コレステリック液晶層に対して光の入射側に、紫外線吸収層が設置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の表示材料。
- 前記コレステリック液晶層に対して光の入射側に、バリア層が設置されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の表示材料。
- 前記電極が、導電性ポリマーもしくはカーボンナノチューブで形成されてなることを特徴とする請求項2〜請求項4のいずれか1項に記載の表示材料。
- 電界により光学特性が変化しうるコレステリック液晶層を少なくとも1層有し、かつ、該コレステリック液晶層が少なくとも1つ以上のフッ素原子で置換されたカイラル剤と、少なくとも1種のネマチック液晶とを含有し、
前記ネマチック液晶の誘電率異方性の絶対値が、1.0以上であり、
前記コレステリック液晶層が、可視域、赤外域もしくは紫外域の光を反射し、
前記コレステリック液晶層が、二色性色素を含有し、
前記二色性色素が、下記一般式(1)で表される置換基を有し、
前記カイラル剤が、下記一般式(2)で表されるカイラル剤および下記カイラル剤1〜5から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする自動車部材。
一般式(1): −(Het) j −{(B 1 ) p −(Q 1 ) q −(B 2 ) r } n −C 1
〔一般式(1)中、Hetは酸素原子又は硫黄原子であり、B 1 及びB 2 は、各々独立に、アリーレン基、ヘテロアリーレン基又は2価の環状脂肪族炭化水素基を表し、Q 1 は2価の連結基を表し、C 1 はアルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基又はアシルオキシ基を表し、jは0又は1を表し、p、q及びrは、各々独立に0〜5の整数を表し、nは1〜3の整数を表し、(p+r)×nは3〜10の整数であり、p、q及びrがそれぞれ2以上のとき、2以上のB 1 、Q 1 及びB 2 はそれぞれ同一でも異なっていてもよく、nが2以上のとき、2以上の{(B 1 ) p −(Q 1 ) q −(B 2 ) r }は、それぞれ、同一でも異なっていてもよい。〕
〔一般式(2)中、Ar 1 及びAr 2 は、各々独立に、芳香族炭化水素基または芳香族へテロ環基を表す。但し、Ar 1 及びAr 2 のうち少なくとも1つは、フッ素原子を有する芳香族炭化水素基または芳香族へテロ環基である。L 1 は単結合または二価の連結基を表し、複数存在するAr 1 、Ar 2 およびL 1 はそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。前記芳香族炭化水素基、芳香族へテロ環基及び二価の連結基は、置換基を有していてもよい。〕
- 前記ネマチック液晶の誘電率異方性の絶対値が、1.0以上であることを特徴とする請求項6に記載の自動車部材。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007151385A JP5036414B2 (ja) | 2007-06-07 | 2007-06-07 | 表示材料及び自動車部材 |
US12/132,414 US20080303002A1 (en) | 2007-06-07 | 2008-06-03 | Display material and automobile member |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007151385A JP5036414B2 (ja) | 2007-06-07 | 2007-06-07 | 表示材料及び自動車部材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008304681A JP2008304681A (ja) | 2008-12-18 |
JP5036414B2 true JP5036414B2 (ja) | 2012-09-26 |
Family
ID=40095006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007151385A Expired - Fee Related JP5036414B2 (ja) | 2007-06-07 | 2007-06-07 | 表示材料及び自動車部材 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20080303002A1 (ja) |
JP (1) | JP5036414B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102258279B1 (ko) | 2015-12-02 | 2021-05-31 | 주식회사 엘지화학 | 광학 소자 |
CN108603116B (zh) * | 2016-01-06 | 2022-04-29 | 默克专利股份有限公司 | 用于调节光入射的装置 |
KR102097815B1 (ko) * | 2019-08-07 | 2020-04-07 | 주식회사 엘지화학 | 광학 소자 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10223061A1 (de) * | 2002-05-24 | 2003-12-11 | Merck Patent Gmbh | Flüssigkristallines Medium |
JP2004093873A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Asahi Glass Co Ltd | 調光窓 |
JP4285011B2 (ja) * | 2003-01-29 | 2009-06-24 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 液晶組成物および液晶表示素子 |
WO2004109382A1 (en) * | 2003-06-05 | 2004-12-16 | Eastman Kodak Company | Uv curable conductive materials in displays |
JP2006084517A (ja) * | 2004-09-14 | 2006-03-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像表示装置 |
-
2007
- 2007-06-07 JP JP2007151385A patent/JP5036414B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-06-03 US US12/132,414 patent/US20080303002A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008304681A (ja) | 2008-12-18 |
US20080303002A1 (en) | 2008-12-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009093143A (ja) | 液晶デバイス | |
JP2007249041A (ja) | 調光材料 | |
JP4959147B2 (ja) | 画像表示装置 | |
US7623203B2 (en) | Light modulating material | |
JP2010202799A (ja) | 液晶組成物及び反射型表示素子 | |
JP5750222B2 (ja) | 液晶組成物、液晶素子、反射型表示材料、及び調光材料 | |
JP4869755B2 (ja) | 調光材料及び調光方法 | |
EP2092381A1 (en) | Optical film, and glass | |
JP2009046525A (ja) | 液晶組成物及び調光材料 | |
JP2009108295A (ja) | 液晶組成物、液晶素子、反射型表示材料、及び調光材料 | |
US7736533B2 (en) | Liquid crystal composition, liquid crystal device, reflective display material and light modulating material | |
JP2008106107A (ja) | 調光材料 | |
JP5036414B2 (ja) | 表示材料及び自動車部材 | |
US7396573B2 (en) | Liquid crystal display element and light-modulating material | |
US7427364B2 (en) | Liquid crystal composition, liquid crystal element, and cross-linked siloxane polymer | |
US7713437B2 (en) | Liquid crystal composition, liquid crystal element, reflective display material, and light-controlling material | |
JP2008304762A (ja) | 自動車部材 | |
JP2007197487A (ja) | 液晶組成物、液晶素子、液晶表示素子、調光材料、及び表示方法 | |
EP1916279A2 (en) | Dichroic dye, and liquid crystal composition and liquid crystal device using the same | |
JP2007238676A (ja) | 液晶組成物、液晶素子、反射型表示材料及び調光材料 | |
JP2008129432A (ja) | 調光材料 | |
JP2007248622A (ja) | 防眩ミラー | |
JP4549211B2 (ja) | 画像表示装置 | |
JP2008275989A (ja) | 自動車部材 | |
JP2006084517A (ja) | 画像表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100216 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120110 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120117 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120312 |
|
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: 20120612 |
|
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: 20120703 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150713 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |