JPH02311594A - 液晶組成物および液晶素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は表示素子などに用いられる液晶素子に使用する
液晶組成物および該液晶組成物を用いた液晶素子に関す
る。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕液晶
素子は低電力、低電圧で動作しうるという著しい特徴を
有する反面、静電気によって動作してしまうため、パネ
ルの組立工程あるいはパネルの電卓などへの実装工程に
おいて障害となり、特に完成検査、品質検査の効率を下
げるという問題点があった。

この問題点は液晶組成物の比抵抗を１０９Ω・ω程度に
コントロールされたものを用いることにより解決しうる
が、この様な液晶組成物を得るために、１０９Ω・備よ
りも高い比抵抗を示す液晶組成物に従来は４級アンモニ
ウム塩などのイオン　　　　　−性物質の添加が試みら
れていた。しかしながら、これらは非イオン性の通常の
液晶物質に対しては相溶性、溶解性が不十分であり、ま
た液晶セルの注入口付近に吸着され易く液晶セル中に均
一に分布させることが困難であるという問題点を有して
いた。

本発明は静電気による障害の少ない液晶素子およびこれ
を実現するための比抵抗の低い安定な液晶組成物を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はクラウンエーテル類が非イオン性物質であるに
もかかわらずその小量の添加により液晶組成物の比抵抗
を著しく低下させるという新規な知見に基づいており、
本発明の要旨はクラウンエーテル類を少なくとも１種含
む液晶組成物及び液晶組成物を用いた液晶素子に存する
。

以下に本発明の詳細な説明する。

液晶組成物の比抵抗は、他の液状物質と同様に、その純
度に依存するところが大きいが、不純物を含む液晶組成
物を用いた液晶素子はその寿命等に問題を生ずることも
多いため、通常は十分に精製された液晶組成物が市場に
供給されており、このような液晶組成物は通常１０１０
〜１０１４Ω・口の比抵抗を有している。これらの液晶
組成物に１％程度の濃度でクラウンエーテル類を添加す
ることにより１０９Ω・−レベルの比抵抗に低下させる
ことができる。

本発明で使用するクラウンエーテル類としては、例えば
次の一般式で示されるものが挙げられる。

（式中、Ｒ１−Ｒ４は水素原子、アルキル基、アルコキ
シアルキル基、了り−ルアルキル基、アリル基を表わし
、ｎは２〜ｌＯの数を表わす。更に、Ｒ”　とＲ’　又
はＲ’　、Ｒ”　、Ｒ３及びＲ’が結合し環を形成して
いてもよい。） これらの具体例としては例えば１２−クラウン−４（１
，４，７，１０−テトラオキサシクロドデカン）、１５
−クラウン−５（１，４，７，１０，１３−ペンタオキ
サシクロペンタデカン）、１８−クラウン−６（１，４
，７，１０，１３゜１６−ヘキサオキサシクロオクタデ
カン）、ベンゾ−１２−クラウン−４、ベンゾ−１５−
クラウン−５、ジベンゾ−１２−クラウン−４、ジベン
ゾ−１８−クラウン−６、ジベンゾ−２４−クラウン−
８、ジシクロへキサノー１８−クラウン−６、ジシクロ
へキサノー２４−クラウン−８、更には２，３，１１．
１２−ビス（４’、４’−（ｏｒ４’、５“−）オクタ
デシルベンゾ〕−１８−クラウン−６，２，３，１１，
１２−ビス（４’、４“−（ｏｒ４”、５“−）ブチル
ベンゾゴー１８−クラウン−６，２，３，１１，１２−
ビス（４’、４’　−（ｏｒ４’、５“−）オクチルベ
ンゾツー１８−クラウン−６等のビス−アルキル置換ベ
ンゾ−クラウンエーテル類などの環状ポリエーテル類が
挙げられる。

また本発明に用いる液晶としては、下記構造式で示され
る様な各種液晶化合物およびこれらの混合物が挙げられ
る。

（式中、Ｒ５，Ｒｈはアルキル基、アルコキシアルキル
基、アルコキシ基、アルキルフェニル基、アルコキシア
ルキルフェニル基、アルコキシフェニル基、アルキルシ
クロヘキシル基、アルコキシアルキルシクロヘキシル基
、アルキルシクロへキシルフェニル基、シアノフェニル
基、シアノ基、ハロゲン原子、アルコキシカルボニル基
、アルコキシアルコキシカルボニル基、アルキルフエノ
キジカルボニル基、アルコキシアルキルフェノキシカル
ボニル基、アルコキシフェノキシカルボニル基、アルキ
ルシクロへキシルオキシカルボニル基、アルキルシクロ
へキシルオキシカルボニル基、アルキルシクロへキシル
フェノキシカルボニル基、シアノフェノキシカルボニル
基、ハロゲンフェノキシカルボニル基、アルキルフェニ
ルアルキル基、アルコキシアルキルフェニルアルキル基
、アルコキシフェニルアルキル基、アルキルシクロへキ
シルアルキル基、アルコキシアルコキシシクロヘキシル
アルキル基、アルキルシクロへキシルフェニルアルキル
基、シアノフェニルアルキル基を示し、アルキル鎖、ア
ルコキシ鎖中に光学活性中心を有しても良い。又、Ｒ５
，Ｒｈ中のフェニル基又はフェノキシ基は、フッ素原子
、塩素原子などのハロゲン原子で置換されていても良い
。又、Ｘは水素原子もしくはフッ素原子、塩素原子等の
ハロゲン原子を表す。） 本発明に用いるクラウンエーテル類は、液晶の等方性状
態への転移点および析出、分離などの安定性を著しく川
なわない範囲の濃度で液晶に添加することができるが、
通常０．３ないし３．０重量％の範囲の添加量で１０９
Ω・ωレベルの比抵抗に低下させることができる。

本発明の液晶組成物においては、クラウンエーテル類を
異なる２種以上混合して用いることもできる。

本発明の液晶組成物はクラウンエーテル類と液晶を、公
知の方法により混合することにより、容易に得ることが
できる。

またコレステリルノナノエートのような光学活性物質、
酸化防止剤などの添加剤、液晶組成物等に通常用いられ
る二色性色素を併用してもよい。

本発明の液晶素子は、少なくとも一方が透明な電極付き
基板からなり、上記の液晶組成物を電極付き基板間に挟
持して構成された液晶素子であり、ＴＮ・モード、ゲス
トホスト・モード、などの公知の電界効果型モードおよ
び熱書き込みモードの液晶素子〔岡野光治、小林酸分共
編「液晶」応用編、培風館、Ｐ１３〜Ｐ４７；Ｊ、Ｌ、
Ｆｅｒｇａｓｏｎ、　　５ＩＤ８５　　　Ｄｉｇｅｓｔ
、　　ｐ６８（１９８５）等〕が挙げられる。

これらのうち好適な例としてはプラスチックフィルムな
どの帯電しやすい基板を用いたＴＮ・モードおよび散乱
制御モードなどの電界効果型液晶素子が挙げられる。

〔発明の効果〕

本発明により比抵抗値の安定な液晶組成物を得ることが
でき、これを用いることにより、静電気による障害の少
ない液晶素子を構成することができる。

〔実施例〕

本発明を以下の実施例において具体的に説明するが、本
発明はこれら実施例によって何ら限定されるものではな
い。

実施例１ 下記構造式（１）で示されるクラウンエーテル（１２−
クラウン−４） を１ｇを商品名ＺＬＩ−１５６５（Ｅ、ＭＥＲＣＫ社製
）として市販されているフェニルシクロヘキサン系化合
物を主成分とする液晶混合物１００ｇに溶解させて液晶
組成物−■を調製した。これを容量が１ｍｌ、電極間隔
が１．’５ｍｍの液体用電極セル（安藤電気製：　ＬＥ
−２１）に注入して、高感度振動容量型ユニバーサルエ
レクトロメーターを用い、直流電圧１０Ｖ印加時の微小
電流値を測定し、セル定数から比抵抗値を算出した結果
、液晶混合物ＺＬＩ−１５６５のみの場合が５×１０１
２（Ω・Ｃｌ１１）であったのに対し、本発明のクラウ
ンエーテルを加えた液晶組成物−１は６Ｘ１０９（Ω・
（Ｊ）であった。この液晶組成物−■をポリイミド系樹
脂を塗布硬化後、ラビング処理した透明電極付きガラス
板からなり９０°ツイスト配向させるように構成された
ギャップ９μｍのセルに封入し、それぞれのガラス板の
ラビング処理方向と偏光フィルムの透過軸方向が一致す
るように偏光フィルムを貼りあわせて、第１図、第２図
に示すＴＮ型液晶素子を構成した。この液晶素子は矩形
波（５Ｖ、　　６４Ｈｚ＞を印加したところ電圧のＯＮ
、ＯＦＦによって点滅が確認された。

実施例２ 実施例１の構造式（１）で示されたクラウンエーテル１
ｇを商品名ＺＬＩ−１１３２＜Ｅ、ＭＥＲＣＫ社製）と
して市販されているフェニルシクロヘキサン系化合物を
主成分とする液晶混合物ＩＣ１０ｇに溶解させて液晶組
成物−■を調製した。

これを実施例１と同様な測定方法により比抵抗値を算出
した結果、液晶混合物ＺＬＩ−１１３２が３Ｘ１０”（
Ω・Ｃｌ１１）であったのに対し、液晶組成物−■は５
Ｘ１０１′　（Ω・ａｍ）であった。この液晶組成物−
■を使用し、実施例１と同様の方法により液晶素子を作
製した。この液晶素子は矩形波（５Ｖ、６４１１ｚ）を
印加したところ電圧のＯＮ。

ＯＦＦによって点滅が確認された。

実施例３ 実施例１の構造式（１）で示されたクラウンエーテル１
ｇを商品名ＺＬＩ−３３７６−０００（Ｅ０ＭＥＲＣＫ
社製）として市販されているシクロへキシルシクロヘキ
サン系化合物を主成分とする液晶混合物１００ｇに溶解
させて液晶組成物−ｎｌを調製した。これを実施例１と
同様な測定方法により比抵抗値を算出した結果、液晶混
合物ＺＬＩ−３３７６−０００がｌＸｌ０”（Ω・ｃｍ
）であったのに対し、液晶組成物−ｍは１ｘｉｏ”（Ω
・ｃｍ）であった。この液晶組成物−■を使用し、実施
例１と同様の方法により液晶素子を作製した。この液晶
素子は矩形波（５Ｖ、６４Ｈｚ）を印加したところ電圧
のＯＮ、ＯＦＦによって点滅が確認された。

実施例４ 実施例１の構造式〔Ｉ〕で示されたクラウンエーテル１
ｇを商品名ＺＬＩ−３６５１（Ｅ、ＭＥＲＣＫ社製）と
して市販されているフェニルシクロヘキサン系化合物を
主成分とする液晶混合物１００ｇに溶解させて液晶組成
物−■を調製した。

これを実施例１と同様な測定方法により比抵抗値を算出
した結果、液晶混合物ＺＬＩ−３６５１がｌＸｌ０１３
（Ω・ｃｍ）であったのに対し、液晶組成物−■は９Ｘ
１０’　　（Ω・ｃｍ）であった。この液晶組成物−■
を使用し、実施例１と同様の方法により液晶素子を作製
した。この液晶素子は矩形波（５Ｖ、６４）１ｚ）を印
加したところ電圧のＯＮ。

ＯＦＦによって点滅がｌ＋’ｌ認された。

実施例５ 実施例１の構造式（１）で示されたクラウンエーテル１
ｇを商品名Ｅ−８（ＢＤＨ社製）として市販されている
ビフェニル系化合物を主成分とする液晶混合物１００ｇ
に溶解させて液晶組成物＝■を調製した。これを実施例
１と同様な測定方法により比抵抗値を算出した結果、液
晶混合物Ｅ−８が３Ｘ１０”（Ω・印）であったのに対
し、液晶組成物−■は６Ｘ１０”　　（Ω・ｃｍ）であ
った。

この液晶組成物−■を使用し、実施例１と同様の方法に
より液晶素子を作製した。この液晶素子は矩形波（５Ｖ
、６４１１ｚ）を印加したところ電圧のＯＮ、ＯＦＦに
よって点滅が確認された。

実施例６ 実施例１の構造式（Ｉ）で示されたクラウンエーテルを
商品名ＺＬｒ−１５６５（Ｅ、ＭＥＲＣＫ社製）として
市販されているフェニルシクロヘキサン系化合物を主成
分とする液晶混合物にＭ量パーセント濃度で、０．３％
、０．５％、３．０％、５゜０％となるように溶解させ
て、４種の液晶組成物を調製した。これらを実施例１と
同様な測定方法により比抵抗値を算出した結果、表〔１
〕に示す値を得た。

実施例７ 下記構造式〔２〕で示されるクラウンエーテル（１５−
クラウン−５） を商品名ＺＬＩ−１５６５（Ｅ、ＭＥＲＣＫ社製）とし
て市販されているフェニルシクロヘキサン系化合物を主
成分とする液晶混合物に重量パーセント濃度で、０．１
％、０．５％、１．０％、３．０％、５．０％となるよ
うに溶解させて、５種の液晶組成物を調製した。これら
を実施例１と同様な測定方法により比抵抗値を算出した
結果、表〔２〕に示す値を得た。

実施例８ 下記構造式〔３〕で示されるクラウンエーテル（１８−
クラウン−６） を商品名ＺＬＩ−１５６５（Ｅ、ＭＥＲＣＫ社製）とし
て市販されているフェニルシクロヘキサン系化合物を主
成分とする液晶混合物に重量パーセント濃度で、０．５
％、１．０％、３．０％、５．０％となるように溶解さ
せて、４種の液晶組成物を調製した。これらを実施例１
と同様な測定方法により比抵抗値を算出した結果、表〔
３〕に示す値を得た。

実施例９ 下記構造式〔４〕で示されるクラウンエーテル（ジシク
ロへキサノー１８−クラウン−６）を商品名ＺＬ　Ｉ−
１５６５（Ｅ、ＭＥＲＣＫ社製）として市販されている
フェニルシクロヘキサン系化合物を主成分とする液晶混
合物に重量パーセント濃度で、０．５％、１．０％、３
．０％、５．０％となるように溶解させて、４種の液晶
組成物を調製した。これらを実施例１と同様な測定方法
により比抵抗値を算出した結果、表〔４〕に示す値を得
た。

実施例１０ 下記構造式〔５〕で示されるクラウンエーテル（ジベン
ゾ−１８−クラウン−６） を商品名Ｅ−８（ＢＤＨ社製）として市販されているビ
フェニル系化合物を主成分とする液晶混合物に重量パー
セント濃度で０．２％、さらに実施例１の構造式（Ｉ）
に示されたクラウンエーテルを０．８％の合計添加量１
％になるように溶解させて、液晶組成物−Ｘを調製した
。これらを実施例１と同様な測定方法により比抵抗値を
算出した結果、ｌＸｌ０”　　（Ω・Ｃｌ１１）であっ
た。

実施例１１ 実施例１０の構造式〔５〕で示されたクラウンエーテル
（ジベンゾ−１８−クラウン−６）を商品名Ｅ−８（Ｂ
ＤＨ社製）として市販されているビフェニル系化合物を
主成分とする液晶混合物に重量パーセント濃度で０．２
％、さらに実施例３の構造式〔３〕に示されたクラウン
エーテルを（１８−クラウン−６）０．８％を用い、合
計添加量１％になるように溶解させて、液晶組成物−Ｘ
Ｉを調製した。これらを実施例１と同様な測定方法によ
り比抵抗値を算出した結果、６Ｘ１０’（Ω・Ｃｆｆ１
）であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＴＮ型液晶素子の電圧無印加状態
の略示的断面図を表わす。 １・・・入射光、２・・・偏光板、３・・・透明ガラス
基板、４・・・透明電極、５・・・配向膜、６・・・液
晶組成物。 第２図は本発明に係るＴＮ型液晶素子の電圧印加状態の
略示的断面図を表わす。 １・・・入射光、２・・・偏光板、３・・・透明ガラス
基板、４・・・透明電極、５・・・配向膜、６・・・液
晶組成物。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）クラウンエーテル類を少なくとも１種含むことを
   特徴とする液晶組成物。
2. （２）クラウンエーテル類を少なくとも１種を含む液晶
   組成物を用いることを特徴とする液晶素子。