JPS5842683A - 蓄積型液晶組成物 - 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】 本発明は、液晶組成物に関し、さらに詳しく述べると、
特に書き込み時間が極めて短い、正Ｏ−電異方性を有す
る蓄積証の液晶組成物に関する。

低電圧駆動、平面薄型表示が可能衣故に、液晶が広く表
示目的に利用されていることは周知の通りである。かか
る液晶紘通常、いわゆる１単品１として市場に出されて
いる。液晶の記憶効果社、その液晶の一つ誘電異方性の
正負によって、２つに大別される。すなわち、負の誘電
異方性を有する液晶は、それに電圧を印加することによ
って透明状態から白濁状態へと変化し、この白濁状態は
、電圧の除去後においても、その１１長時間にわたって
保持される。正の誘電異方性を有する液晶は、それに電
圧を印加しかつその電圧を高めていくにつれて、透明状
態から白濁状態へと移行し、そしてあ志電圧に達すると
再び透明状態となる。この透明状態は、印加している電
圧を急激に取シ去ることによって、最初の透明状態に戻
すことができる。こむで、′誘電異方性”とは、液晶分
子の長軸方向及び短軸方向における誘電率の差として定
義することができるＯすなわち、長軸方向における誘電
率をり　及び短軸方向における誘電率を一工とした場合
、その差Δ［はΔεミリーＣ上　により表わされ、４ｔ
　）　Ｏの時に誘電異方性が正であると言うことができ
る。Δ−く０の時には誘電異方性が負である０ 正の誘電異方性を有する蓄積型の液晶は、印加電圧がゼ
ロの時に２つの安定な状態、すなわち、白濁状態及び透
明状態、を任意に選択し得るという点で特徴的である。

このように電圧ゼロの時にも液晶表示を保持可能である
ということは、省エネルギーの面から非常に有用であり
、また、今まで主として駆動上の制約によシせいぜい電
卓、腕時計などのような小型サイズのノ昔ネルにしかな
らなかった液晶を原理的には例えば０．Ａ、用の画面の
ような大型パネルの製作に使用することができるという
点で注目に値する。ところが、このような、従来シッフ
系、ピフェニル系又はエステル系と呼ばれている液晶を
用いた蓄積型液晶は、透明な状態から白濁状態ｔ−ｉて
再び透明な状態に戻るまでに最低１秒間、通常３秒間と
いう長い時間が必要である。このように定着時間が長い
ことは、あるサイズの７！ネルへの書き込みが終了して
印加電圧を切り死時に一時的に画面全体が白濁してしま
うので不都合である。実際、このような従来の蓄積型液
晶を例えば特開昭５１−５７１８８号公報に記載のよう
左表示方式に従ってｘＹマトリクス駆動に供した場合、
一画面の書き込みの終了後に画ｇＩ！を定着する際、約
３秒間にわたって画面全体が白濁してしまうという欠点
がある。たとえ一時的であるにせよ画面全体が白濁して
しまうということは、画面上に書き込んだ情報が完全に
消失してしまうことを意味し、これは、書き込みを行な
った者にとって不安でありかつ書き込み情報の読み取ｐ
に際して不適当である。

さらに加えて、このような従来の蓄積型液晶は、書き込
み時間が非常に長いという欠点を有している。書き込み
時間の短縮に向けて多くの研究がなされたという屯のの
、最低的４０ｍ５＠ｃの書き込み時間が必要であり、こ
れがため、表示面積の拡大が阻害されている。また、従
来の蓄積型液晶は、液晶表示のなかでも駆動電圧が高い
ほうであり、その電圧は一般に１５〜２５Ｖであシ、し
たがって、低電圧駆動という液晶表示の特徴を十分に生
かすことができない。

本発明の目的は、上述のような欠点ｔ４ｆｒ：ない改良
された蓄積製液晶、すなわち、上述のような一時的な白
濁の状態が不存在であるかもしくはたとえそのような状
態が存在したとしても肉眼で認め得ない程度でありかつ
書き込みに要する時間が極めて短かく、シかも駆動電圧
が低い、蓄積型の液晶を提供することにある。

本発明者らは、上記目的を達成すべ（研究を行なった結
果、以下に詳述するように、特定のネ１チ、り液晶と特
定のアゾキシ系液晶との組み合わせを含んでなる蓄積型
液晶組成物によってこれを達成し得るということを見い
出した・ 本発明による蓄積型液晶組成物は、次のパような一般式
によシ表わされるネマチック液晶：（上式において、 Ｒ１は、３−７個の炭素原子を有するアルキル基を表わ
し、 Ｒ２は、それに含まれるアルキル成分が３−６個の炭素
原子を有するアルキル基又はアルコキシ基を表わすかも
しくはシアノ基ｔ−表わし、そしてＸは存在もしくは不
存在のいずれかであってもよくかつ、もしもそれが存在
する場合、基と、次のような一般式によシ表わされるア
ゾキシ系液晶： （上式において、 Ｒ６及びＲ４は、それぞれ、それに含まれるアルキル成
分が３−６個の炭素原子を有するアルキル基又はアルコ
キシ基を表わすかもしくはシアノ基を表わし、そして 造とが共存しているアゾキシ結合を表わす）の少なくと
も１ｓ類とを組み合わせて含んでな゛ることｔ−％黴と
している。

本発明に従うと、従来の蓄積型液晶の欠点でおるところ
の一時的な白濁状態を抑えてその定着時間（白濁在続時
間）１−極めて短かく、実質的にほぼゼロにすることが
できる。さらに、本発明に従うと、従来最低でも約４０
ｍ５＠［株］を要した書き込み時間を１はぼその５分の
１に、すなわち、８〜１０ｍｓ＠ｃ　Ｋ　ｔで短縮する
ことができる。このように書き込み時間の短縮が可能に
なることによって、液晶の表示面積を著しく大きくする
ことができる。さらに本発明による液晶組成物の場合、
約４．８〜６，５ｖの低電圧駆動が可能Ｔあ）、したが
って、液晶表示に関して有望である。さらに、本発明に
よる液晶組成物の場合、白濁点と透明点との比であるコ
ントラスト比を約１３〜１７の範囲まで高めることがで
き、そして記憶保持時間を従来の液晶のそれである０〜
１０秒間から最低数分間、一般に５〜１０分間の範囲ま
で延長することができる。もちろん、本発明による液晶
組成物を用いて得られる液晶表示は、従来のそれに比較
して極めて鮮明である。

本発明を実施するに当りて有用なネマチック液晶の一例
として、例えば、次のような一般式によシ表わされる化
合物をあげることができる。

本発明上実施するに当って有用なアゾキシ系液晶の一例
として、例えば、次のような一般式によシ表わされる化
合物をあげることができる。

υ 本発明において、液晶組成物中に占めるシクロヘキサン
環含有ネマ、チック液晶の割合は、一般に、液晶組成物
の全量を基準にして約４０〜７０重量％であるのが有利
である。同様に、アゾキシ系液晶の割合は、液晶組成物
の全量全基準にして約１０〜３０重量％であるのが有オ
０である。

次に、添付の図面を参照しながら本発明を説明する・ 図面は、本発明による蓄積型液晶組成物を透明電極性の
ガラス基板で電極間距離的１０＾ｍで挾持した時の、印
加電圧（Ｖ）と光透過率（チ）との関係を表わしたグラ
フ（駆動原理図）である。

本発明による液晶は、最初の状態、すなわち、印加電圧
がゼロの状態では、透明なグラ／シュアン状態（図中の
Ｇを参照されたい）にある。これに電圧を印加していく
と、７オーカルコニツク状態（Ｆ）となシ、よりて、白
濁する０これにさらに電圧を印加していくと、ホメオト
ロビ、り状態（Ｈ）とな９、よって、再び透明となる。

この状態（Ｈ）から印加電圧を下げていくと、状態（Ｈ
′）まで透明状態を保持した後、白濁状態（Ｆ）となシ
、この白濁状態は電圧除去後も蓄積保持される。

ことで、状態（Ｈ）における電圧の切り方を調整するこ
とＫよって、例えば図中点線で示されるようにして透明
、火線（Ｇ）とすることができる。このようにして形成
された透明状態も、電圧除去後において安定に蓄積保持
される。なお、透明状態（Ｈ′）から透明状態（Ｇ）に
移行する際、光透過率の低下に原因して一時的ではある
が白濁状態がひきおヒされる。この一時的な白濁が、Ｘ
Ｙマトリクス駆動を行なった時の定着であり、これが透
明に戻るのに要する時間を定着時間という。本発明の場
合、定着時間はほぼゼロである〇印加電圧をゼロから徐
々に高めていって白濁状１１Ｆから透明状態Ｈへと移行
させる時のしきい値ｔ−■□とすると、電圧ｖＴＩＫは
次式によシ表わされる。

゛　　ここで、ｄは液晶層の厚み、Ｐは蓄積製液晶がも
つラセン構造のラセンのピッチ、Ｋ２□はツイストの弾
性定数、そしてΔ６は誘電率異方性である０さらに、白
濁状態の表示を行なう時の変化（ｕｌからＦへ）に要す
る時間１．は次式によシ与えらここで、Ｐ及びに２□は
前記定義に同じであシ、そしてηは粘性体ａｔ−表わす
Ｏ １九、透明状態の表示を行なう時の変化（ＨｌからＧへ
）に要する時間、すなわち、定着時間Ｔ１．Ｐ、は、液
晶層の厚みｄ１ラセンのピッチＰ１そして粘性係数ダに
依存している。

蓄積型液晶を表示して用いる場合には、ｖＴＩＩが低く
５ｔ１ｙが短かく１そしてτｍ１．＃Ｅｍかいというこ
とがｊｉｌｔＬいとされているけれども、これらの要件
すべてを同時に従来技術で満足させることは不可能でめ
った。なぜなら、上記表示に示される如く、■□を低く
するためにはＰｌに大きくかつに２２ｔ−小さくしなけ
ればならないが、そうした場合、好ましくないことに１
．が大きくなってしまうからである。とζろが、本発明
に従うと、一本釣に粘性の低い上述のようなシクロヘキ
サン環含有ネｉチック液晶と立ち上が９、立ち下が９の
急峻な上述のようなアゾキシ系液晶とを組み合わせ使用
シ、マタ、−ｔｏ際、■７１Ｋ　’　ｊｙ　　ｅτ１．
Ｐの１４ランスを考シして混合組成を決定するので、従
来にない低いＶ□、速いｔ、　％極めて短いτｍ−Ｐ−
’に同ｌ１ＩＩＩＣ具現することができる０引き続いて
、下記の実施例によってさらに評しく本発明を説明する
０なお、例中の俤は、特に−９のある場合を除いて、１
重−を表わす。

実施例１ 下記のような液晶成分を記載の割合で混合する仁とによ
って正の篩篭異方性を有する蓄積型液晶組成物を調製し
た。

コレステリルノナノエイト　　　　　　５．０１得られ
た液晶組成物にシランカップリング剤（東しシリコーン
社Ｍｓａｘ−６７９）で−直配肉処理を施し、そしてＩ
ｎ、０３透明電極付のガラス基板に液晶層の厚みを９μ
に保つて注入した０室温において直流で特性試ｖしたと
ころ％　ＶＴＩ＝６．８Ｖｓ　　ｔｙ　−１４ｍａ＠ｅ
　、　τ１．？、〜’％　記［時間〜数分、そしてコン
トラスト比＝１０．６であることが判明し九〇 実施例２ 下記のような液晶成分を記載の割合で混合することによ
って正の鰐電異方性を有する蓄積型液晶組成物ｔｖＩ４
製した。

コレステリルノナノエイト　　　　　６．〇−得られた
液晶組成物にシランカ、ｆリング剤（東しシリコーン社
製５ＲＸ−６７９）で垂直配向処理を施し、そしてＩｎ
２Ｏ３透明電極付のガラス基板に液晶層の厚みを８μに
保りて注入した。室温において直流で特性試験したとこ
ろ、Ｖ、、＝７．６Ｖ％　ｔｗ＝１７ｍ５ｅｃ　、　　
τｔｎ、ｐ、”ａｔ　Ｏ，４ｗ＠ｔｔ、記憶時間〜数時
間、そしてコントラスト比＝１２．６であるということ
が判明し九〇

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明による蓄積型液晶組成物の駆動原理を説
明したグラフであり、このグラフの横座標には印加電圧
（ｖ）が、そして縦座標には光透過率（チ）がグロセ、
トされている。 ％杵出願人 富士通株式会社 特許出顧代理人 弁理士　青　木　　　朗 弁理士　西　舘　和　之 弁理士　内　１）幸　男 弁理士　山　口　昭　之

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、次のような一般式により表わされるネマチ、り液晶
   ） （上式において、 ＲＩ　Ｂ、３−７個の炭素原子を有するアルキル基を表
   わし、 Ｒ１は、それに含まれるアルキル成分が３−６個の炭素
   原子を有するアルキル基又はアルコキシ基を表わすかも
   しくはシアノ基を表わし、セしてＸは、存在もしくは不
   存在のいずれかでｈつてもよくかつ、もしもそれが存在
   する場合、基と、次のような一般式によシ表わされるア
   ゾキシ系液晶： （上式において、 Ｒ及びＲ４は、それぞれ、それに含まれるアル暴 キル成分が３−６個の炭素原子を有するアルキル基又は
   アルコキシ基を表わすかもしくはシアノ基を表わし、そ
   して とが共存しているアゾキシ結合を表わす）の少なくとも
   １種類とを組合わせて含んでなることを特徴とする蓄積
   型液晶組成物。