• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1989004859A1
    申请号:PCT/JP1988/001157
    申请日:1988-11-17
    公开日:1989-06-01
    发明作者:Itsuo Shimizu；Kenji Furukawa；Masami Tanaka
    申请人:Chisso Corporation；
    IPC主号:G02F1-00
    专利说明:
    [0001] 一 明 細 書 液 晶 組 成 物 技 術 分 野
    [0002] 本発明は熱光学効果を利用した熱書込み型液晶表示
    [0003] 装置に用いる液晶組成物に係り、 の特性と して極め
    [0004] て狭いネマチッ ク相を有し、 かつ、 融点の低いスメ ク
    [0005] チック相を有することを特徴と した液晶組成物に関す
    [0006] るものである。 背 景 技 術
    [0007] 昨今め液晶表示素子の進展は目覚しいものがあるが、
    [0008] その主流はネマチッ ク液晶の応用に関するものが殆ん
    [0009] どである。 その一方で、 他の液晶相の特性を利用した
    [0010] 異つた動作モー ドによる表示装置の研究も実用化に向
    [0011] けて盛んに行なわれており、 これらの中の一つにスメ
    [0012] クチッ ク A相の熱光学効果を利用した熱書込み投写装
    [0013] 置がある。 このような装置の方式では、 従来の T N型
    [0014] (ッイステツ ドネマチック型） と比較して桁違いの大
    [0015] 面積、 大容量表示が可能となる。
    [0016] このような分野に用いられる液晶材料に要求される
    [0017] 特性と してつぎのようなことがあげられる。
    [0018] 1 ) 広いスメ クチック A相を有すること （好まし ' く は 0 . 2 0て以下までスメ クチック A相を有 すること。 ） 。
    [0019] 2 ) 極めて狭いネマチック相を有すること。
    [0020] 3) 複屈折率が大きいこと。
    [0021] 4 ) 比熱 ·相転移エネルギーが小さいこと。
    [0022] 5) 誘電異方性が大きいこと。
    [0023] これらの中では、 とりわけ 1 ) 、 2) 、 3 ) 項が投 写画面などのコン トラス トなど表示品位をよくするた めに重要と思われる。 これらの特性を有する液晶材料 と しては現在のところ単一化合物では見当らないため 種々の液晶化合物の混合系が検討されている。 これら の例としては、 つぎのような一般式で示される化合物 の混合系がある。
    [0024] Cn H2n+1 -<0)-N=CH-(0)-C (I)
    [0025]
    [0026]
    [0027] 0
    [0028] 一 一
    [0029] H 2n+l 0 〇)~C - 0-b)-N C S (VI)
    [0030] 0
    [0031] その組成の例と しては表 1に示すようなものがある 表 1
    [0032]
    [0033] {こ こで、 m p ； 融点 （ ） 、 S N点 ； スメ クチ ッ ク • ネマチック転移点 （ ） 、 N I点 ； ネマチック * ァ イ ソ トロ ピッ ク転移点 （ ） 、 N R ； ネマチッ ク レン ジ （ ） 〔- N I点 （°C) 一 S N点 （ ） 〕 である。 また組成の数字は式と nの数を表す （例えば I 。 は n = 8の式 I の化合物を意味する） 。 }
    [0034] 組成物 aでは、 ネマチッ ク レンジが 0. 5 と極め て狭いが融点が 24 °Cと高く室温付近であるため実験 用としてはともかく も、 実用的には使い難い材料であ る。 一方、 組成物 e、 f では融点が _ 3 0 、 - 3 2 . 7でとかなり低いがネマチック レンジカ
    [0035] 3 . 2で、 2 . 6 °Cと広く なつており必ずしも満足す べき ものでない。
    [0036] ネマチッ ク レンジは表示素子の書込み速度や表示コ .ントラス トに影譽をおよぼす要因であり、 ネマチッ ク " レンジが広く なると書込み速度の低下、 コ ン トラス ト の低下に結びつく。 すなわち、 ネマチック レンジが広 いと熱書込みの際に、 等方性液体からネマチック相を 経て不透明なスメ クチッ ク相を形成させる過程におい て、 ネマチック相で長い冷却時間を要することになり、 書込み速度を遅くする要因となる。 一方、 ネマチック 相状態である時間が學く なると配向処理 （垂直配向も しく はホモジニァス配向） した基板によって、 液晶が 配向してしまい散乱したスメ クチック A相が得られな く なりコン トラス 卜の低下の要因となる。
    [0037] 融点については、 0 eC以下であれば通常の用途には 供し得るものと思われる。 それは、 熱書込み型液晶表 示装置は屋内で使用されるため、 0で以下の環境下で は通常使用されないと考えられるからである。
    [0038] 熱書込み用液晶組成物としては、 前記組成物以外に も特開昭 6 0— 1 4 4 3 8 3号公報、 特開昭 6 0— 2 5 2 6 8 6号公報、 特開昭 6 1 - 2 6 8 7 9 0号公 報などが知られているが、 ネマチック レンジが 2で以 下で融点が 0 °C以下を合わせもつ組成物は見当らない。
    [0039] 本発明の目的は、 熱書込み液晶表示素子用の液晶組 成物および該組成物を用いた液晶表示素子を提供する ことであり、 更に詳しく は、 その特性として極めて狭 ぃネマチッ ク レンジを有し、 かつ、 融点の低い相転移 を有する液晶組成物および該組成物を用いた熱書込み 液晶表示素子を提供するこ とである。 発 明 の 開 示
    [0040] 本発明者らは上記従来技術の問題点を解決すベく鋭 意研究を重ねた結果、 ネマチッ ク レンジが 2 °C以下で 融点が 0 °C以下の液晶組成物を得て本発明を完成した。 本発明の第一の発明の液晶組成物は、 4 - n - ォク チル - 4 ' - シァノ ビフエニル、 4 - n - ドデシル - 4 ' - シァノ ビフエニルおよび、 一般式
    [0041] (こ こで、 R 1 は炭素数 9、 1 0 も し く は 1 1 のアル キル基を示す） で示される 4 - n - アルキル - 4 ' - シァノ ビフヱニルの少なく とも 1種からなる A成分、 および一般式
    [0042] R2 C 0 0- 0>-<0>-0 N ( Π )
    [0043] (ここで、 R 2 は炭素数 8もしく は 9のアルキル基を 示す） で示される 4 - n - アルカノ ィルォキシ - 4 ' - シァノ ビフヱニルの少なく とも 1種および、 一般式 r
    [0044] 一 ら 一
    [0045] R 3 C 0 0-<§ -<§ -C N (ΠΓ)
    [0046] (ここで、 R 3 は炭素数 1 0 , 1 1 もしく は 1 2のァ ルキル基を示す） で示される 4 - n - アルカノィルォ キシ - 4 ' - シァノ ビ-フエニルの少なく とも— 1種から なる B成分を含有し、 A成分と B成分の比率が 9 5 ： 5から 4 5 ： 5 5の範囲であることを特徵とする。 また、 上記 A成分と B成分に一般式
    [0047] (ここで、 R 4 は炭素数 8から 1 2のアルキル基を示 す） で示される 4 - n - アル-コキシ - 4 ' - シァノ ビ フュニルの少なく とも 1種の C成分を加えた液晶組成 物である。
    [0048] 本発明の液晶組成物の A成分中の組成比は、 4 - n -ォクチル - 4 ' - シァノ ビフエニルと 4 - n - ドデ シル - 4 ' - シァノ ビフヱニルの重量比が 1 ： 1力、ら 9 ： 1の範囲であり、 好ま しく は 3 ： 2から 4 ： 1の 範囲である。 また、 （ 1 ) 式で示される 4 - n - アル キル - 4 ' - シァノ ビフ ニルの具体的な化合物名と しては、
    [0049] ( a ) 4 - n - ノニル - 4 ' - シァノ ビフエニル， ( b ) 4 - n - デシル - 4ノ - シァノ ビフエニル，
    [0050] ( c ) 4 - n - ゥンデシル - 4 ' - シァノ ビフエニル であり 4 - n - ォクチル - 4 ' - シァノ ビフエニルぉ よび 4 - n - ドデシル - 4 ' - シァノ ビフエニルが A 成分中に 40 %以上含まれる。 好ま しく は （ a ) と ( b ) および または （ c ) との混合系で使用するの がよく 、 その好ま しい使用重量比は 7 ： 3から 3 ： 7 の範囲であり、 より好ま しく は 1 ： 1付近である。
    [0051] 本発明の液晶組成物の B成分中の組成比は、 式 （Π) で示される 4 - n -アルカノィルォキシ - 4' - シァ ノ ビフヱニルの少なく とも 1種と式 （ΠΙ) で示される 4 - n - アルカノィルォキシ - 4 ' - シァノ ビフエ二 ルの少なく とも 1種の比率が 55 : 45から 9 5 : 5 の範囲である。
    [0052] 本発明の液晶組成物の A成分と B成分の比率は、 9 5 ： 5から 4 5 ： 5 5の範囲である。 B成分が 55 %以上になると融点が高く なり、 また 5 %以下になる と融点の低下の効果が少であり、 NRへの影響も小さ く なる。
    [0053] 本発明の液晶組成物の C成分は、 （IV) 式で示され る 4 - n - アルコキシ - 4 ' - シァノ ビフエ二ルの少 なく とも 1種であるが、 2種以上を使用するのが好ま しい。 使用量は組成物全体の 2 5 %以下であり、 好ま しく は 20 %以下である。 25%超になると融点等に 悪影響をおよぼす。
    [0054] 本発明の第二の発明の液晶表示素子は、 4 - n - ォ クチル - 4 ' - シァノ ビフエニル、 4 - n - ドデシノレ - 4 ' - シァノ ビフエニルおよび、 一般式
    [0055] (ここで、 R1 は炭素数 9、 1 0もしく は 1 1のアル キル基を示す） で示される 4 - n - アルキル - 4' - シァノ ピフエニルの少なく とも 1種からなる A成分、 および
    [0056] —般式
    [0057] R2 C 00-(O)— (OVc N (Π)
    [0058] (ここで、 R2 は炭素数 8もしく は 9のアルキル基を 示す） で示される 4 - n - アルカノィルォキシ - 4 Λ - シァノ ビラヱニルの少なく とも 1種および、 一般式
    [0059] (ここで、 R3 は炭素数 10, 1 1もしく は 1 2のァ ルキル基を示す） で示される 4 - n - アルカノィルォ キシ - 4 ' - シァノ ビフエ二ルの少なく とも 1種から なる B成分を含有し、 A成分と B成分の比率が 95 ：
    [0060] 5から 45 ： 55の範囲である液晶組成物を用いた熱 書込み用液晶表示素子であることが特徴である。
    [0061] また、 本発明はまた上記 A成分と B成分に一般式 R4 0-O)— (0-C N (IV)
    [0062] (こ こで、 R4 は炭素数 8から 1 2のアルキル基を示 す） で示される 4 - n - アルコキシ - 4 ' - シァノ ビ フユニルの 1種以上の C成分が含有された液晶組成物 を用いた熱書込み用液晶表示素子である。
    [0063] 本発明の組成物は、 染料， コレステリ ッ ク液晶， N I点の調整などのために用いられる高温液晶と共に 用いることができる。
    [0064] 染料と してはカラー表示， またはコ ン トラス ト向上 等を目的と した可視領域の二色性染料、 レーザー光の エネルギーを吸収して、 熱効率を向上させるために用 いられる レーザー光の波長に合つた二色性染料が用い られ、 これらの二色性染料は通常、 液晶のゲス ト · ホ ス ト用と して使用されるものでよく、 代表的な例と し てァゾ系染料、 アン トラキノ ン系染料、 スクァリ リ ウ ム染料などをあげることができる。
    [0065] その含有量は 1 ◦ %以下、 通常 5%以下である。
    [0066] コレステリ ック液晶としては、 たとえば、 4' - シ ァノ - 4 - ( 2 ' - メ チルプチルォキシ） ビフエ二ル、 4 ' - シァノ - 4 - ( 2 ' - メ チルブチル） ビフエ二 ル、 4' - ( 2 - メ チルプチルォキシ） 安息香酸 - 4 ' - シァノ フエニル、 2 - ク ロノレ - 1， 4 - ビス (4 ' - 2 - メ チルブチルォキシベンゾィルォキシ） ベンゼン、 4 ' - ( 2 - メ チルプチル） - 4 - ビフエ 二ルカルボン酸 4 ' - ベンチルシク 口へキシルエステ ルなどあげることができる。 その含有量は 3 0 %以下 通常は 2 0 %以下である。
    [0067] 高温液晶としては、 4 - n - ノニル - 4" - シァノ ターフェニル、 4 - n - ノニルォキシ - 4" - シァノ ターフェニル、 4 - ( トランス - 4 - n - ノニルシク 口へキシル） - 4' - シァノ ビフエニル、 1 - (4 ' - n -へキシルフェニル） - 2 - (4 ' - シァノ - 4 - ビフエ二リル） ェタン、 トラ ンス - 4 - ri - ノニル シク ロへキサンカルボン酸 - 4 ' - シァノ ピフエニル エステノレ、 1 - ( 4 ' - n - へキシルシク ロへキシル） - 2 - (4 ' - シァノ - 4 - ビフエニル） ェタン、 ト ラ ンス - 4 - n - ノニル安息香酸 - 4 ' - シァノ - 4 - ビフエ二リルエステル、 トラ ンス - 4 - n - ノニル ォキシ安息香酸 - 4 ' - シァノ - 4 - ピフヱニリルェ ステルなどをあげることができる。 その含有量は 3 0 %以下、 好ま しく は 2 0 %以下である。 発明を実施するための最良の形態
    [0068] 以下に実施例によって、 本発明を更に具体的に説明 するが、 本発明は、 この実施例によって限定されるも のではない。
    [0069] (実施例 1〜7 ) '
    [0070] 表 2の所定の組成 （重量％) に基づいて液晶組成物 を調製し、 その特性を測定し、 結果を同表に示す。 比較例 1〜 9
    [0071] 実施例と同様に組成物を調製し、 その特性を測定し た。 結果を表 3に示す。
    [0072] 19 · fi o 19 9
    [0073] « 00 u
    [0074] 卜 1 I 1 1 on
    [0075] 1 1 寸 1 I
    [0076] 1 1 t—
    [0077] CM I 1 rH 1 1
    [0078] P P P P P
    [0079] <□
    [0080] f¾
    [0081] CO 2；
    [0082] J» «: ] 表 3
    [0083]
    [0084] ^
    [0085] 00 卜 1 1
    [0086] 1
    [0087] m 1
    [0088] M
    [0089] P P P P P
    [0090] 卜 a OS
    [0091] CO 産 業 上 の 利 用 可 能 性
    [0092] 本発明の液晶組成物および液晶素子は、 極めて狭い ネマチック相を有しかつ融点の低い相転移を有するの が特徵であり、 熱書込み用液晶表示装置に用いるに適 したものである。
    [0093] 本発明の液晶組成物は、 具体的にはネマチック レン ジが 2て以下とできるため表示素子の書き込み速度は 速ぐなり、 また、 投写画面などのコ ン ト ラス トがよく なり、 表示品位が著しく 向上する。 また、 融点が 0で 以下であるため屋内、 室温で使用される熱書込み型液 晶表示装置に使用しても問題がなく、 実用的に使用し 得る液晶材料である。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1. 4 - n -ォクチル - 4' - シァノ ビフエニル、 4 - n - ドデシル - 4 ' - シァノ ビフエニルおよび、 一般式
    R1 -Q>— (0 CN (I)
    (こ こで、 R1 は炭素数 9、 1 0もしく は 1 1のアル キル基を示す） で示される 4 - n - アルキル - 4 ' - シァノ ビフエニルの少なく とも 1種からなる A成分、 および、 一般式
    (こ こで、 R 2 は炭素数 8も しく は 9のアルキル基を 示す） で示される 4 - n - アルカノィルォキシ - 4' - シァノ ビフエ二ルの少なく とも 1種および、 一般式
    R3 C 00-§)-<O)-C N (IE)
    (こ こで、 R 3 は炭素数 1 0, 1 1 もしく は 1 2のァ ルキル基を示す） で示される 4 - n - アルカノィルォ キシ - 4 ' - シァノ ビフエニルの少なく とも 1種から なる B成分、
    を含有し、 A成分と B成分の比率が 9 5 ： 5から 4 5 ： 55の範囲である、 A、 B成分を主成分とする液晶組 成物。
    2. —般式
    (ここで、 R4 は炭素数 8から 12のアルキル基を示 す） で示される 4 - n - アルコキシ - 4' - シァノ ビ フ ニルの' 1種以上を含有する請求の範囲第 1項記載 の液晶組成物。
    3. 4 n -ォクチル - 4' - シァノ ビフエニル と 4 - n - ドデシル - 4 ' - シァノ ビフエニルの比が 1 ： 1から 9 ： 1の範囲であり、 この両者を A成分中 に 40%以上含有し、 式 （Π) で示される 4 - n - アルカノィルォキシ - 4 ' - シァノ ビフエ二ルの少な く とも 1種と式 （HI) で示される 4 - n - アルカノィ ルォキシ - 4 ' - シァノ ビフエニルの少なく とも 1種 の比率が 55 ： 45から 95 ： 5の範囲である請求の 範西第 1項もしく は第 2項記載の液晶組成物。
    4. 4 - n -ォクチル - 4' - シァノ ビフエニル、 4 - n - ドデシル - 4 ' - シァノ ビフエニルおよび、 一般式
    (ここで、 R1 は炭素数 9、 10もしく は 1 1のアル キル基を示す） で示される 4 - n - アルキル - 4' - シァノ ビフヱニルの少なく とも 1種からなる A成分、 および一般式
    (こ こで、 は炭素数 8もしく は 9のアルキル基を 示す） で示される 4 - n - アルカノィルォキシ - 4' - シァノ ピフユニルの少なく とも 1種および、 一般式
    (こ こで、 R 3 は炭素数 1 0, 1 1 も しく は 1 2のァ ルキル基を示す） で示される 4 - n - アルカノィルォ キシ - 4 ' - シァノ ビフエ二ルの少なく とも 1種から なる B成分を含有し、 A成分と B成分の比率が 95 ： 5から 4 5 ： 55の範囲である液晶組成物を用いたこ とを特徴とする熱書込み用液晶表示素子。
    5. 一般式
    (こ こで、 R4 は炭素数 8から 1 2のアルキル基を示 す） で示される 4 - n - アルコキシ - 4' - シァノ ビ フエニルの少なく とも 1種を含有する液晶組成物を用 いた請求の範囲第 4項記載の熱書込み用液晶表示素子。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    JP6352338B2|2018-07-04|液晶媒体
    JP6479740B2|2019-03-06|液晶媒体
    JP5893590B2|2016-03-23|液晶媒体
    JP4883336B2|2012-02-22|ネマチック液晶組成物及びこれを用いた液晶表示素子
    CN103725293B|2016-06-08|液晶介质
    JP4691746B2|2011-06-01|ネマチック液晶組成物及びこれを用いた液晶表示装置
    US4264148A|1981-04-28|Liquid crystal display devices having an induced cholesteric phase
    US6325949B1|2001-12-04|Liquid crystal composition and liquid crystal display element
    USRE37270E1|2001-07-10|Liquid crystal phase
    JP5813287B2|2015-11-17|液晶媒体
    DE69938459T2|2009-04-09|Flüssigkristallanzeige dieselbe benutzend
    US4622165A|1986-11-11|Liquid crystal mixture of a liquid crystal compound having a smectic C phase and an optically active compound
    JP4547742B2|2010-09-22|液晶組成物および液晶表示素子
    EP0206228B1|1992-06-17|Ferroelectric chiral smetic liquid crystal composition and light switching element
    KR100817860B1|2008-03-31|액정 매질
    JP5460004B2|2014-04-02|液晶媒体
    EP1096001B1|2004-01-14|Liquid crystal composition and liquid crystal display device
    Geelhaar1988|Ferroelectric mixtures and their physico-chemical properties
    JP4562827B2|2010-10-13|液晶媒体
    DE60100368T2|2004-04-29|Flüssigkristallzusammensetzung und Flüssigkristallanzeigevorrichtung
    US4923632A|1990-05-08|Liquid crystal composition for twist nematic mode
    JP3831394B2|2006-10-11|スメクティック液晶化合物の混合物における層間隔を制御する方法
    JP4642334B2|2011-03-02|液晶媒体および液晶ディスプレイ
    JP4562357B2|2010-10-13|液晶媒体
    EP2358846B1|2013-09-04|Wide temperature-range smectic liquid crystal materials
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JPH01132684A|1989-05-25|
    DE3871385D1|1992-06-25|
    EP0347468A4|1990-03-12|
    JP2627628B2|1997-07-09|
    EP0347468B1|1992-05-20|
    US5094776A|1992-03-10|
    EP0347468A1|1989-12-27|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1989-06-01| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US |
    1989-06-01| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): CH DE FR GB |
    1989-07-10| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1988910097 Country of ref document: EP |
    1989-12-27| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1988910097 Country of ref document: EP |
    1992-05-20| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1988910097 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP62290369A|JP2627628B2|1987-11-17|1987-11-17|液晶組成物|
    JP62/290369||1987-11-17||DE19883871385| DE3871385D1|1987-11-17|1988-11-17|Fluessigkristallzubereitung.|
    [返回顶部]