JPH0759702B2 - ゲスト・ホスト液晶組成物 - Google Patents
ゲスト・ホスト液晶組成物Info
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- JPH0759702B2 JPH0759702B2 JP22323087A JP22323087A JPH0759702B2 JP H0759702 B2 JPH0759702 B2 JP H0759702B2 JP 22323087 A JP22323087 A JP 22323087A JP 22323087 A JP22323087 A JP 22323087A JP H0759702 B2 JPH0759702 B2 JP H0759702B2
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- dye
- liquid crystal
- general formula
- alkyl group
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- Liquid Crystal Substances (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高コントラスト、高速応答のゲスト・ホスト液
晶組成物、特に表示セルを構成する一方のガラス基板に
カラーフィルタを配し、対向する透明電極を有するガラ
ス基板との間に、分子の配向方向により吸光度の異なる
二色性色素を含み、誘電率異方性が正の液晶組成物を介
在させて良好なカラー表示を行う表示体に使用するゲス
ト・ホスト液晶組成物に関するものである。
晶組成物、特に表示セルを構成する一方のガラス基板に
カラーフィルタを配し、対向する透明電極を有するガラ
ス基板との間に、分子の配向方向により吸光度の異なる
二色性色素を含み、誘電率異方性が正の液晶組成物を介
在させて良好なカラー表示を行う表示体に使用するゲス
ト・ホスト液晶組成物に関するものである。
液晶を用いた表示装置は時計や電卓などに広く使われて
いるが、そのほとんどが白黒表示の静止画像であった。
最近はテレビ画像など動画をフルカラーで表示すること
が試みられている。しかしながらこのようなカラー表示
を従来のツイスト−ネマティック（TN）方式で行うと、
視角方向やセル厚のむらによって変化するという現象が
起きる。このためTN方式ほ大画面表示や広視角を必要と
するような表示の場合には適切でない。
いるが、そのほとんどが白黒表示の静止画像であった。
最近はテレビ画像など動画をフルカラーで表示すること
が試みられている。しかしながらこのようなカラー表示
を従来のツイスト−ネマティック（TN）方式で行うと、
視角方向やセル厚のむらによって変化するという現象が
起きる。このためTN方式ほ大画面表示や広視角を必要と
するような表示の場合には適切でない。
またフルカラーで動画を表示する場合、階調制御が問題
となるが、TN方式では電圧とコントラスト特性において
コントラストの電圧による変化が急で、階調を制御する
電圧の調整が非常に微妙になる、さらに、電圧−コント
ラスト特性は、温度変化を受けやすく、このことが適切
な階調を得ることをさらに困難にさせている。
となるが、TN方式では電圧とコントラスト特性において
コントラストの電圧による変化が急で、階調を制御する
電圧の調整が非常に微妙になる、さらに、電圧−コント
ラスト特性は、温度変化を受けやすく、このことが適切
な階調を得ることをさらに困難にさせている。
それに対しゲスト・ホスト液晶組成物の場合、ゲスト分
子として色素分子の長軸と短軸とで吸光度の異なる二色
性色素を利用することにより、TN方式の場合のように偏
光板を２枚使用せずに表示が行えるため、視角やセル厚
による表示むらが小さくなる。また電圧−コントラスト
特性は、液晶分子配列に従った配向としている色素の吸
収遷移モーメントと入射光との相対的な方向に依存して
いるため、TN方式に比べなだらかな特性を示す。
子として色素分子の長軸と短軸とで吸光度の異なる二色
性色素を利用することにより、TN方式の場合のように偏
光板を２枚使用せずに表示が行えるため、視角やセル厚
による表示むらが小さくなる。また電圧−コントラスト
特性は、液晶分子配列に従った配向としている色素の吸
収遷移モーメントと入射光との相対的な方向に依存して
いるため、TN方式に比べなだらかな特性を示す。
このようにゲスト・ホスト液晶はフルカラー表示を行う
際に優れた特長を有するが、従来のゲスト・ホスト液晶
の場合には以下に挙げるような問題点を有している。
際に優れた特長を有するが、従来のゲスト・ホスト液晶
の場合には以下に挙げるような問題点を有している。
色素のホスト液晶に対する溶解性が低いため、充分
に光シャッターとしての機能を果さない。
に光シャッターとしての機能を果さない。
色素のホスト液晶に対する配向性（オーダーパラメ
ータ：以下Ｓと略す）が低いため、コントラストが低
い。
ータ：以下Ｓと略す）が低いため、コントラストが低
い。
色素の耐光性が弱く、劣化しやすい。
色素添加により粘性が高くなり、応答性が低下す
る。
る。
上記の溶解性に関しては、従来の色素とホスト液晶を
用いた場合には、６〜７重量％が限度であった。これは
色素に赤、青、黄の三原色の材料を用い、混合して黒色
とした場合であるが、この程度の溶解性では表示体とし
ての黒レベルに問題が生じる。即ち、電圧オフ時の表示
体の透過率が１％以上となり、コントラストが低く、ぼ
やけた像しか得られない。コントラストはOFFとONレベ
ルの比で決まり、小さな透過率のOFFと大きな透過率のO
Nが必要である。この場合OFFは黒レベルに相当し、良好
な黒レベルを得ようとすれば、オフ時の透過率は0.3％
以下が必要である。コントラスト比の値に関しては、良
好な画像を得るためには50以上のコントラストが必要で
ある。良好なコントラスト比を得るためには、ON時に高
い透過率を示すことが同時に重要であり、そのためには
高いＳを持つゲスト・ホスト液晶組成物を用いて電圧印
加時の透過率を高めることにより、高コントラストの表
示体を得ることができる。
用いた場合には、６〜７重量％が限度であった。これは
色素に赤、青、黄の三原色の材料を用い、混合して黒色
とした場合であるが、この程度の溶解性では表示体とし
ての黒レベルに問題が生じる。即ち、電圧オフ時の表示
体の透過率が１％以上となり、コントラストが低く、ぼ
やけた像しか得られない。コントラストはOFFとONレベ
ルの比で決まり、小さな透過率のOFFと大きな透過率のO
Nが必要である。この場合OFFは黒レベルに相当し、良好
な黒レベルを得ようとすれば、オフ時の透過率は0.3％
以下が必要である。コントラスト比の値に関しては、良
好な画像を得るためには50以上のコントラストが必要で
ある。良好なコントラスト比を得るためには、ON時に高
い透過率を示すことが同時に重要であり、そのためには
高いＳを持つゲスト・ホスト液晶組成物を用いて電圧印
加時の透過率を高めることにより、高コントラストの表
示体を得ることができる。
のＳに関して説明すると、Ｓは液晶分子中における色
素分子の配列の秩序を表わすもので、一般に次式で表わ
される。
素分子の配列の秩序を表わすもので、一般に次式で表わ
される。
ここでＡ″、Ａ′はそれぞれホスト液晶の配向方向に対
して平行および垂直に偏光した光に対する色素分子の吸
光度を表わす。正の誘電率異方性を持つ液晶をホストと
して用いる場合には、Ｓが１に近ければよいコントラス
トの表示体を得られるということになる。このＳ値は、
色素分子構造によってはもちろんホスト液晶の分子構造
によっても左右されることが、特開昭57−190071号にお
いても示されている。従来はＳの値は大きくしても0.70
であり、これらの問題点をすべて克服するようなゲスト
・ホスト液晶組成物はまだ得られていない。
して平行および垂直に偏光した光に対する色素分子の吸
光度を表わす。正の誘電率異方性を持つ液晶をホストと
して用いる場合には、Ｓが１に近ければよいコントラス
トの表示体を得られるということになる。このＳ値は、
色素分子構造によってはもちろんホスト液晶の分子構造
によっても左右されることが、特開昭57−190071号にお
いても示されている。従来はＳの値は大きくしても0.70
であり、これらの問題点をすべて克服するようなゲスト
・ホスト液晶組成物はまだ得られていない。
また従来、液晶に二色性色素を添加し、ゲスト・ホスト
効果を利用した表示素子は、高いコントラスト、長い寿
命、低温での安定性、溶解性、および多彩な色相を同時
に満足させることは困難であった。この原因の一つは二
色性、耐光性および溶解性の共に優れた二色性色素の少
ないことの外に、異種の色素を配合した場合に、何れか
の色素の光劣化、特に紫外線による劣化がしばしば促進
され、色素を単独で用いた場合よりも耐光性が低下して
しまうことにあり、この現象はアゾ色素とアントラキノ
ン色素を配合した場合に顕著である。
効果を利用した表示素子は、高いコントラスト、長い寿
命、低温での安定性、溶解性、および多彩な色相を同時
に満足させることは困難であった。この原因の一つは二
色性、耐光性および溶解性の共に優れた二色性色素の少
ないことの外に、異種の色素を配合した場合に、何れか
の色素の光劣化、特に紫外線による劣化がしばしば促進
され、色素を単独で用いた場合よりも耐光性が低下して
しまうことにあり、この現象はアゾ色素とアントラキノ
ン色素を配合した場合に顕著である。
しかしながら、現在の二色性色素は概してイエロー系、
レッド系アゾ色素が優れ、ブルー系はアントラキノン系
色素が優れているため、ブラック、ブラウン、ダークブ
ルー等のイエロー系、レッド系、およびブルー系の色素
を配合することが必要な色相については、特にコントラ
ストと長寿命および低温での安定性を実現させることが
難しいという問題点があった。
レッド系アゾ色素が優れ、ブルー系はアントラキノン系
色素が優れているため、ブラック、ブラウン、ダークブ
ルー等のイエロー系、レッド系、およびブルー系の色素
を配合することが必要な色相については、特にコントラ
ストと長寿命および低温での安定性を実現させることが
難しいという問題点があった。
本発明の目的は、以上の問題点をとり除くために、色素
のＳが大きく、かつ耐光性、溶解性に優れた低粘性のゲ
スト・ホスト液晶組成物を提供することである。
のＳが大きく、かつ耐光性、溶解性に優れた低粘性のゲ
スト・ホスト液晶組成物を提供することである。
この発明はゲスト・ホスト液晶組成物は、 一般式 （式中、R1は炭素数２〜８の直鎖状アルキル基を示す）
で表わされる第１成分を30〜60重量％、 一般式 （式中、R2、R3は炭素数２〜５の直鎖状アルキル基を示
す）で表わされる第２成分を５〜40重量％、 一般式 （式中、R4、R5は炭素数２〜８の直鎖状アルキル基を示
す）で表わされる第３成分を５〜30重量％、 一般式 （式中、R6、R7は炭素数２〜８の直鎖状アルキル基を示
す）で表わされる第４成分を１〜20重量％、 一般式 （式中、R8、R9は炭素数２〜８の直鎖状アルキル基を示
す）で表わされる第５成分を５〜20重量％、 一般式 （式中、R10、R11は炭素数２〜５の直鎖状アルキル基を
示す）で表わされる第６成分を５〜10重量％、および 一般式 （式中、R12、R13は炭素数２〜８の直鎖状アルキル基を
示す）で表わされる第７成分を１〜20重量％含有するる
液晶組成物をホスト液晶とし、 一般式 （式中、R14は水素原子、アルキル基、アルコキシアル
キル基、アルコキシ基を示し、R15はアルキル基、アル
コキシアルキル基、アリールメチル基を示す）で表わさ
れるアゾ系二色性色素のうち少なくとも１種を色素全量
に対し17〜23重量％含み、かつ一般式 （式中、R16、R17は水素原子、アルキル基、アルコキシ
アルキル基、アルコキシ基を示す）で表わされるアゾ系
二色性色素のうち少なくとも１種を色素全量に対し７〜
10重量％含み、かつ一般式 （式中、R18、R19は水素原子、アルキル基、アルコキシ
アルキル基、アルコキシ基を示す）で表わされるアント
ラキノン系二色性色素のうち少なくとも１種を色素全量
に対し24〜30重量％含み、かつ一般式 （式中、R20は水素原子、アルキル基、アルコキシアル
キル基、アルコキシ基を示す）で表わされる二色性色素
のうち少なくとも１種を色素全量に対し22〜27重量％含
み、かつ一般式 （式中、R21、R22は水素原子、アルキル基、アルコキシ
アルキル基、アルコキシ基を示す）で表わされるアント
ラキノン系二色性色素のうち少なくとも１種を色素全量
に対し17〜21重量％含み、全色素濃度が９重量％以上
で、黒色を呈するものである。
で表わされる第１成分を30〜60重量％、 一般式 （式中、R2、R3は炭素数２〜５の直鎖状アルキル基を示
す）で表わされる第２成分を５〜40重量％、 一般式 （式中、R4、R5は炭素数２〜８の直鎖状アルキル基を示
す）で表わされる第３成分を５〜30重量％、 一般式 （式中、R6、R7は炭素数２〜８の直鎖状アルキル基を示
す）で表わされる第４成分を１〜20重量％、 一般式 （式中、R8、R9は炭素数２〜８の直鎖状アルキル基を示
す）で表わされる第５成分を５〜20重量％、 一般式 （式中、R10、R11は炭素数２〜５の直鎖状アルキル基を
示す）で表わされる第６成分を５〜10重量％、および 一般式 （式中、R12、R13は炭素数２〜８の直鎖状アルキル基を
示す）で表わされる第７成分を１〜20重量％含有するる
液晶組成物をホスト液晶とし、 一般式 （式中、R14は水素原子、アルキル基、アルコキシアル
キル基、アルコキシ基を示し、R15はアルキル基、アル
コキシアルキル基、アリールメチル基を示す）で表わさ
れるアゾ系二色性色素のうち少なくとも１種を色素全量
に対し17〜23重量％含み、かつ一般式 （式中、R16、R17は水素原子、アルキル基、アルコキシ
アルキル基、アルコキシ基を示す）で表わされるアゾ系
二色性色素のうち少なくとも１種を色素全量に対し７〜
10重量％含み、かつ一般式 （式中、R18、R19は水素原子、アルキル基、アルコキシ
アルキル基、アルコキシ基を示す）で表わされるアント
ラキノン系二色性色素のうち少なくとも１種を色素全量
に対し24〜30重量％含み、かつ一般式 （式中、R20は水素原子、アルキル基、アルコキシアル
キル基、アルコキシ基を示す）で表わされる二色性色素
のうち少なくとも１種を色素全量に対し22〜27重量％含
み、かつ一般式 （式中、R21、R22は水素原子、アルキル基、アルコキシ
アルキル基、アルコキシ基を示す）で表わされるアント
ラキノン系二色性色素のうち少なくとも１種を色素全量
に対し17〜21重量％含み、全色素濃度が９重量％以上
で、黒色を呈するものである。
本発明で用いられるホスト液晶としては、上記一般式
（Ｉ）〜（VII）からなる種々のネマティック液晶材料
が考えられるが、液晶材料の信頼性、色素の配向性を考
慮しなければならない。前記特開昭57−190071号では、
表１に示すような液晶材料は色素の配向性を妨げるとさ
れているが、No.1、No.2の材料は液晶材料の低粘度化に
有効な成分で、またNo.3、No.4、No.5は誘電率異方性が
大きく、低電圧駆動に有効である。そのためこれらの成
分を一般式（Ｉ）〜（VII）のものとともに使用するこ
とができ、その場合には全体に対する割合を極力低くす
るか、代替材料を利用するなどして配向性の低下を抑制
し、かつその特性を利用する必要がある。
（Ｉ）〜（VII）からなる種々のネマティック液晶材料
が考えられるが、液晶材料の信頼性、色素の配向性を考
慮しなければならない。前記特開昭57−190071号では、
表１に示すような液晶材料は色素の配向性を妨げるとさ
れているが、No.1、No.2の材料は液晶材料の低粘度化に
有効な成分で、またNo.3、No.4、No.5は誘電率異方性が
大きく、低電圧駆動に有効である。そのためこれらの成
分を一般式（Ｉ）〜（VII）のものとともに使用するこ
とができ、その場合には全体に対する割合を極力低くす
るか、代替材料を利用するなどして配向性の低下を抑制
し、かつその特性を利用する必要がある。
（式中、Ｒ、Ｒ′は炭素数２〜８の直鎖状アルキル基を
示す） 次に前記一般式（VIII）〜（XII）の色素は、分子の配
向により吸光度の異なる二色性色素であり、その特性を
表２に示す。
示す） 次に前記一般式（VIII）〜（XII）の色素は、分子の配
向により吸光度の異なる二色性色素であり、その特性を
表２に示す。
本発明のゲスト・ホスト液晶組成物におけるホスト液晶
組成物を構成する一般式（Ｉ）の第１成分は、誘電率異
方性が正で、しかもその値が大きい材料であり、液晶組
成物の主体となる。また低粘性でもあるために高速応答
が可能となる。
組成物を構成する一般式（Ｉ）の第１成分は、誘電率異
方性が正で、しかもその値が大きい材料であり、液晶組
成物の主体となる。また低粘性でもあるために高速応答
が可能となる。
また一般式（II）、（VI）の第２、第６成分は、非常に
低粘度の成分である。但し第６成分は色素に対する配向
性が悪いため、使用量を極力抑制し、かつ全体の粘度を
下げる必要がある。そのために第６成分の使用量は10重
量％以下に制限される。
低粘度の成分である。但し第６成分は色素に対する配向
性が悪いため、使用量を極力抑制し、かつ全体の粘度を
下げる必要がある。そのために第６成分の使用量は10重
量％以下に制限される。
一般式（III）、（IV）、（Ｖ）の第３、第４、第５成
分は、液晶組成物全体のネマティック液晶上限温度（以
下TNIと略す）を上げる効果がある。TNIを高くすること
によりＳも向上し、バックライトの光源により液晶セル
の温度が上昇してもコントラストを損なうことがない。
またこれらの化合物は組成物全体の粘度をあまり上げる
ことなく、TNIを上昇させることができ、高速応答に有
用である。さらにフッ素を含む組成物ではネマティック
液晶の下限温度（以下TSNと略す）を下げる効果があ
り、スメクティック相の出現を防ぐことができる。また
色素に対する配向性も高い。
分は、液晶組成物全体のネマティック液晶上限温度（以
下TNIと略す）を上げる効果がある。TNIを高くすること
によりＳも向上し、バックライトの光源により液晶セル
の温度が上昇してもコントラストを損なうことがない。
またこれらの化合物は組成物全体の粘度をあまり上げる
ことなく、TNIを上昇させることができ、高速応答に有
用である。さらにフッ素を含む組成物ではネマティック
液晶の下限温度（以下TSNと略す）を下げる効果があ
り、スメクティック相の出現を防ぐことができる。また
色素に対する配向性も高い。
一般式（VII）の第７成分は、液晶と基板の界面との結
合を強くする働きがあり、液晶の配向性を高めるのに効
果がある。
合を強くする働きがあり、液晶の配向性を高めるのに効
果がある。
本発明では、これらの各成分を組み合わせたホスト液晶
材料に、前述の色素を添加することにより、誘電率異方
性が正で、色素のＳが大きく、かつ耐光性、溶解性に優
れた低粘性のゲスト・ホスト液晶組成物が得られる。本
発明のゲスト・ホスト液晶組成物により表示体を形成す
るには、表示セルを構成する一方のガラス基板にカラー
フィルタを配し、対向する透明電極間を有するガラス基
板との間に上記液晶組成物を存在させ、各表示画素の電
圧制御により画像表示を行う。これにより応答が速く、
かつコントラストが高くて、耐光性に優れた表示体が得
られる。
材料に、前述の色素を添加することにより、誘電率異方
性が正で、色素のＳが大きく、かつ耐光性、溶解性に優
れた低粘性のゲスト・ホスト液晶組成物が得られる。本
発明のゲスト・ホスト液晶組成物により表示体を形成す
るには、表示セルを構成する一方のガラス基板にカラー
フィルタを配し、対向する透明電極間を有するガラス基
板との間に上記液晶組成物を存在させ、各表示画素の電
圧制御により画像表示を行う。これにより応答が速く、
かつコントラストが高くて、耐光性に優れた表示体が得
られる。
以下、本発明を実施例に従い説明する。
表３に実施例で用いるホスト液晶組成物の液晶成分の組
み合せと各添加量を示した。
み合せと各添加量を示した。
実施例１ 一般式（VIII）〔ただしR14:C4H9（ｎ）、R15:OC7H
15（ｎ）〕で示される色素2.21g、 一般式（IX）〔ただしR16:C4H9（ｎ）、R17:OC4H
9（ｎ）〕で示される色素0.81g、 一般式（Ｘ）〔ただしR18:C4H9（ｎ）、R19:CH3〕で示
される色素3.11g、 一般式（XI）〔ただしR20:C4H9（ｎ）〕で示される色素
2.82gおよび 一般式（XII）〔だだしR21:C4H9（ｎ）、R22:C4H
9（ｎ）〕で示される色素2.16g を、表３の配合例１に示される組成のホスト液晶100gに
溶解させ、液晶組成物Ｉを調製した。
15（ｎ）〕で示される色素2.21g、 一般式（IX）〔ただしR16:C4H9（ｎ）、R17:OC4H
9（ｎ）〕で示される色素0.81g、 一般式（Ｘ）〔ただしR18:C4H9（ｎ）、R19:CH3〕で示
される色素3.11g、 一般式（XI）〔ただしR20:C4H9（ｎ）〕で示される色素
2.82gおよび 一般式（XII）〔だだしR21:C4H9（ｎ）、R22:C4H
9（ｎ）〕で示される色素2.16g を、表３の配合例１に示される組成のホスト液晶100gに
溶解させ、液晶組成物Ｉを調製した。
実施例２ 一般式（VIII）〔ただしR14:C4H9（ｎ）、R15:OC7H
15（ｎ）〕で示される色素2.21g、 一般式（IX）〔ただしR16:C4H9（ｎ）、R17:OC4H
9（ｎ）〕で示される色素0.81g、 一般式（Ｘ）〔ただしR18:C4H9（ｎ）、R19:CH3〕で示
される色素0.62g、 一般式（Ｘ）〔ただしR18:C7H15（ｎ）、R19:CH3〕で示
される色素1.34g、 一般式（Ｘ）〔ただしR18:CH8H17（ｎ）、R19:CH3〕で
示される色素1.38g、 一般式（XI）〔ただしR20:C4H9（ｎ）〕で示される色素
2.82gおよび 一般式（XII）〔だだしR21:C4H9（ｎ）、R22:C4H
9（ｎ）〕で示される色素2.16g を、表３の配合例２に示される組成のホスト液晶100gに
溶解させ、液晶組成物IIを調製した。
15（ｎ）〕で示される色素2.21g、 一般式（IX）〔ただしR16:C4H9（ｎ）、R17:OC4H
9（ｎ）〕で示される色素0.81g、 一般式（Ｘ）〔ただしR18:C4H9（ｎ）、R19:CH3〕で示
される色素0.62g、 一般式（Ｘ）〔ただしR18:C7H15（ｎ）、R19:CH3〕で示
される色素1.34g、 一般式（Ｘ）〔ただしR18:CH8H17（ｎ）、R19:CH3〕で
示される色素1.38g、 一般式（XI）〔ただしR20:C4H9（ｎ）〕で示される色素
2.82gおよび 一般式（XII）〔だだしR21:C4H9（ｎ）、R22:C4H
9（ｎ）〕で示される色素2.16g を、表３の配合例２に示される組成のホスト液晶100gに
溶解させ、液晶組成物IIを調製した。
実施例３ 一般式（VIII）〔ただしR14:C4H9（ｎ）、R15:OC7H
15（ｎ）〕で示される色素2.60g、 一般式（IX）〔ただしR16:C4H9（ｎ）、R17:OC4H
9（ｎ）〕で示される色素1.11g、 一般式（Ｘ）〔ただしR18:C4H9（ｎ）、R19:CH3〕で示
される色素3.30g、 一般式（XI）〔ただしR20:C4H9（ｎ）〕で示される色素
3.00gおよび 一般式（XII）〔だだしR21:C4H9（ｎ）、R22:C4H
9（ｎ）〕で示される色素2.30g を、表３の配合例１に示される組成のホスト液晶100gに
溶解させ、液晶組成物IIIを調製した。
15（ｎ）〕で示される色素2.60g、 一般式（IX）〔ただしR16:C4H9（ｎ）、R17:OC4H
9（ｎ）〕で示される色素1.11g、 一般式（Ｘ）〔ただしR18:C4H9（ｎ）、R19:CH3〕で示
される色素3.30g、 一般式（XI）〔ただしR20:C4H9（ｎ）〕で示される色素
3.00gおよび 一般式（XII）〔だだしR21:C4H9（ｎ）、R22:C4H
9（ｎ）〕で示される色素2.30g を、表３の配合例１に示される組成のホスト液晶100gに
溶解させ、液晶組成物IIIを調製した。
実施例４ 一般式（VIII）〔ただしR14:C4H9（ｎ）、R15:OC7H
15（ｎ）〕で示される色素2.60g、 一般式（IX）〔ただしR16:C4H9（ｎ）、R17:OC4H
9（ｎ）〕で示される色素1.11g、 一般式（Ｘ）〔ただしR18:C4H9（ｎ）、R19:CH3〕で示
される色素3.30g、 一般式（XI）〔ただしR20:C4H9（ｎ）〕で示される色素
1.29g 一般式（XI）〔ただしR20:C6H13（ｎ）〕で示される色
素0.46g、 一般式（XI）〔ただしR20:C8H17（ｎ）〕で示される色
素1.45gおよび 一般式（XII）〔だだしR21:C4H9（ｎ）、R22:C4H
9（ｎ）〕で示される色素2.30g を、表３の配合例２に示される組成のホスト液晶100gに
溶解させ、液晶組成物IVを調製した。
15（ｎ）〕で示される色素2.60g、 一般式（IX）〔ただしR16:C4H9（ｎ）、R17:OC4H
9（ｎ）〕で示される色素1.11g、 一般式（Ｘ）〔ただしR18:C4H9（ｎ）、R19:CH3〕で示
される色素3.30g、 一般式（XI）〔ただしR20:C4H9（ｎ）〕で示される色素
1.29g 一般式（XI）〔ただしR20:C6H13（ｎ）〕で示される色
素0.46g、 一般式（XI）〔ただしR20:C8H17（ｎ）〕で示される色
素1.45gおよび 一般式（XII）〔だだしR21:C4H9（ｎ）、R22:C4H
9（ｎ）〕で示される色素2.30g を、表３の配合例２に示される組成のホスト液晶100gに
溶解させ、液晶組成物IVを調製した。
比較例１ 一般式（VIII）〔ただしR14:C4H9（ｎ）、R15:OC7H
15（ｎ）〕で示される色素1.60g、 下記一般式（XIII）〔ただしR23:C4H9（ｎ）、R24:C4H9
（ｎ）〕で示される色素2.50g、 一般式（XI）〔ただしR20:C4H9（ｎ）〕で示される色素
1.40gおよび 一般式（XII）〔ただしR21:C4H9（ｎ）、R22:C4H
9（ｎ）〕で示される色素2.50g を、表３の比較配合例１に示される組成のホスト液晶10
0gに溶解させ、液晶組成物Ｖを調製した。
15（ｎ）〕で示される色素1.60g、 下記一般式（XIII）〔ただしR23:C4H9（ｎ）、R24:C4H9
（ｎ）〕で示される色素2.50g、 一般式（XI）〔ただしR20:C4H9（ｎ）〕で示される色素
1.40gおよび 一般式（XII）〔ただしR21:C4H9（ｎ）、R22:C4H
9（ｎ）〕で示される色素2.50g を、表３の比較配合例１に示される組成のホスト液晶10
0gに溶解させ、液晶組成物Ｖを調製した。
比較例２ 一般式（VIII）〔ただしR14:C4H9（ｎ）、R15:OC7H
15（ｎ）〕で示される色素1.60g、 下記一般式（XIV）〔ただしR25:C4H9（ｎ）、R26:CH3、
R27:C6H13（ｎ）〕で示される色素0.80gおよび 一般式（XI）〔ただしR20:C4H9（ｎ）〕で示される色素
3.60g を、表３の比較配合例２に示される組成のホスト液晶10
0gに溶解させ、液晶組成物VIを調製した。
15（ｎ）〕で示される色素1.60g、 下記一般式（XIV）〔ただしR25:C4H9（ｎ）、R26:CH3、
R27:C6H13（ｎ）〕で示される色素0.80gおよび 一般式（XI）〔ただしR20:C4H9（ｎ）〕で示される色素
3.60g を、表３の比較配合例２に示される組成のホスト液晶10
0gに溶解させ、液晶組成物VIを調製した。
これらの液晶組成物を、ガラス基板表面上にポリイミド
膜を形成しラビング処理を施したセルに、セル厚６〜12
μｍとなるように注入した。これらのセルの電気光学特
性を表４に示した。
膜を形成しラビング処理を施したセルに、セル厚６〜12
μｍとなるように注入した。これらのセルの電気光学特
性を表４に示した。
表４において、TNIはネマティック液晶相から等方性液
体への転移点を示す。また粘度はＥ型回転粘度計により
測定し、20℃における粘度の値を示した。τｒ、τｄは
それぞれ25℃における立ち上がり、立ち下がりの応答時
間で、10V、64Hzの矩形波を印加および無印加状態の切
り換えにより測定した。V10、V90は液晶表示体の光学的
変化を、30V印加した時に100％変化したとして、それぞ
れ10％、90％変化した時の印加電圧を示す。TOFF、TON
はそれぞれOV、10V印加時の透過率を示す。C.R.はコン
トラスト比で、TON/TOFFにより求められる。それぞれの
測定は25℃で行った。
体への転移点を示す。また粘度はＥ型回転粘度計により
測定し、20℃における粘度の値を示した。τｒ、τｄは
それぞれ25℃における立ち上がり、立ち下がりの応答時
間で、10V、64Hzの矩形波を印加および無印加状態の切
り換えにより測定した。V10、V90は液晶表示体の光学的
変化を、30V印加した時に100％変化したとして、それぞ
れ10％、90％変化した時の印加電圧を示す。TOFF、TON
はそれぞれOV、10V印加時の透過率を示す。C.R.はコン
トラスト比で、TON/TOFFにより求められる。それぞれの
測定は25℃で行った。
実施例１、２においては、比較例１の場合に比べＳが向
上している。これは実施例１、２の場合、成分Ｉ、Ｌを
添加していることと、成分Ｆ、Ｇの添加を極力抑制した
ことによる。また成分Ｐは低粘度化に寄与しており、そ
の結果20℃で立ち下がり時間（τｄ）が40ms程度と比較
例２に比べ速くなっていることがわかる。
上している。これは実施例１、２の場合、成分Ｉ、Ｌを
添加していることと、成分Ｆ、Ｇの添加を極力抑制した
ことによる。また成分Ｐは低粘度化に寄与しており、そ
の結果20℃で立ち下がり時間（τｄ）が40ms程度と比較
例２に比べ速くなっていることがわかる。
実施例３、４は実施例１、２において成分色素の構成比
率および濃度を変えたもので、そのため粘度が上昇し、
応答時間がやや長くなっているが、Ｓが向上し、駆動電
圧を低くすることができた。
率および濃度を変えたもので、そのため粘度が上昇し、
応答時間がやや長くなっているが、Ｓが向上し、駆動電
圧を低くすることができた。
これら実施例の応答時間はいずれのτｄでも50ms以下で
ある。応答時間が50ms以下は、動画表示で最低限必要な
条件とされており、これにより残像現象を抑制すること
ができる。また階調に関しても、従来のTN方式ではV10
＝2.3V、V90＝3.5Vと、V10とV90の差が非常に小さく、
この間で階調制御を行うのは難かしく、たとえある条件
下で可能となったとしても、温度、視角の変化により階
調にずれが生じる。ところが、ゲスト・ホスト方式にお
いては実施例にも示されているようにV10とV90の差が大
きく階調制御が容易になる。
ある。応答時間が50ms以下は、動画表示で最低限必要な
条件とされており、これにより残像現象を抑制すること
ができる。また階調に関しても、従来のTN方式ではV10
＝2.3V、V90＝3.5Vと、V10とV90の差が非常に小さく、
この間で階調制御を行うのは難かしく、たとえある条件
下で可能となったとしても、温度、視角の変化により階
調にずれが生じる。ところが、ゲスト・ホスト方式にお
いては実施例にも示されているようにV10とV90の差が大
きく階調制御が容易になる。
コントラストに関しては、一般に50以上のものが最適と
されているが、そのためにはTOFFを小さくする必要があ
る。実施例においては色素濃度を上げることにより、T
OFFはすべて0.2％以下で、そのためコントラスト比が10
0以上と、比較例に対して大きく向上している。
されているが、そのためにはTOFFを小さくする必要があ
る。実施例においては色素濃度を上げることにより、T
OFFはすべて0.2％以下で、そのためコントラスト比が10
0以上と、比較例に対して大きく向上している。
色素の溶解性は−20℃で50時間放置後、色素の析出が認
められるかどうかで検討した。その結果、実施例におい
てはどの場合も析出が認められなかったが、比較例１に
おいては添加量が10重量％を越えた場合に、また比較例
２では添加量が８重量％で結晶の析出が認められた。
められるかどうかで検討した。その結果、実施例におい
てはどの場合も析出が認められなかったが、比較例１に
おいては添加量が10重量％を越えた場合に、また比較例
２では添加量が８重量％で結晶の析出が認められた。
耐光性の試験はカーボンアーク照射200時間後の色変化
により行った。実施例１、２、３、４においては、色変
化は△Eab＊＝1.1であったのに対し、比較例２では、△
Eab＊＝2.8の大きな色変化が認められる。
により行った。実施例１、２、３、４においては、色変
化は△Eab＊＝1.1であったのに対し、比較例２では、△
Eab＊＝2.8の大きな色変化が認められる。
以上のように、本発明のゲスト・ホスト液晶組成物によ
れば、高い表示コントラストを有し、高速応答性を示
し、かつ階調表示の容易な液晶表示素子を得ることがで
きる。
れば、高い表示コントラストを有し、高速応答性を示
し、かつ階調表示の容易な液晶表示素子を得ることがで
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０９Ｋ 19/30 9279−4Ｈ Ｇ０２Ｆ 1/13 ５００ (72)発明者 村上 幹男 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社材料研究所内 (72)発明者 増見 達生 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社材料研究所内 (72)発明者 安藤 虎彦 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社材料研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】一般式 （式中、R1は炭素数２〜８の直鎖状アルキル基を示す）
で表わされる第１成分を30〜60重量％、 一般式 （式中、R2、R3は炭素数２〜５の直鎖状アルキル基を示
す）で表わされる第２成分を５〜40重量％、 一般式 （式中、R4、R5は炭素数２〜８の直鎖状アルキル基を示
す）で表わされる第３成分を５〜30重量％、 一般式 （式中、R6、R7は炭素数２〜８の直鎖状アルキル基を示
す）で表わされる第４成分を１〜20重量％、 一般式 （式中、R8、R9は炭素数２〜８の直鎖状アルキル基を示
す）で表わされる第５成分を５〜20重量％、 一般式 （式中、R10、R11は炭素数２〜５の直鎖状アルキル基を
示す）で表わされる第６成分を５〜10重量％、および 一般式 （式中、R12、R13は炭素数２〜８の直鎖状アルキル基を
示す）で表わされる第７成分を１〜20重量％含有する液
晶組成物をホスト液晶とし、 一般式 （式中、R14は水素原子、アルキル基、アルコキシアル
キル基、アルコキシ基を示し、R15はアルキル基、アル
コキシアルキル基、アリールメチル基を示す）で表わさ
れるアゾ系二色性色素のうち少なくとも１種を色素全量
に対し17〜23重量％含み、かつ一般式 （式中、R16、R17は水素原子、アルキル基、アルコキシ
アルキル基、アルコキシ基を示す）で表わされるアゾ系
二色性色素のうち少なくとも１種を色素全量に対し７〜
10重量％含み、かつ一般式 （式中、R18、R19は水素原子、アルキル基、アルコキシ
アルキル基、アルコキシ基を示す）で表わされるアント
ラキノン系二色性色素のうち少なくとも１種を色素全量
に対し24〜30重量％含み、かつ一般式 （式中、R20は水素原子、アルキル基、アルコキシアル
キル基、アルコキシ基を示す）で表わされる二色性色素
のうち少なくとも１種を色素全量に対し22〜27重量％含
み、かつ一般式 （式中、R21、R22は水素原子、アルキル基、アルコキシ
アルキル基、アルコキシ基を示す）で表わされるアント
ラキノン系二色性色素のうち少なくとも１種を色素全量
に対し17〜21重量％含み、全色素濃度が９重量％以上
で、黒色を呈することを特徴とするゲスト・ホスト液晶
組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22323087A JPH0759702B2 (ja) | 1987-09-07 | 1987-09-07 | ゲスト・ホスト液晶組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22323087A JPH0759702B2 (ja) | 1987-09-07 | 1987-09-07 | ゲスト・ホスト液晶組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6466288A JPS6466288A (en) | 1989-03-13 |
| JPH0759702B2 true JPH0759702B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=16794832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22323087A Expired - Lifetime JPH0759702B2 (ja) | 1987-09-07 | 1987-09-07 | ゲスト・ホスト液晶組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0759702B2 (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8239992B2 (en) | 2007-05-09 | 2012-08-14 | Irobot Corporation | Compact autonomous coverage robot |
| US8253368B2 (en) | 2004-01-28 | 2012-08-28 | Irobot Corporation | Debris sensor for cleaning apparatus |
| US8368339B2 (en) | 2001-01-24 | 2013-02-05 | Irobot Corporation | Robot confinement |
| US8374721B2 (en) | 2005-12-02 | 2013-02-12 | Irobot Corporation | Robot system |
| US8380350B2 (en) | 2005-12-02 | 2013-02-19 | Irobot Corporation | Autonomous coverage robot navigation system |
| US8386081B2 (en) | 2002-09-13 | 2013-02-26 | Irobot Corporation | Navigational control system for a robotic device |
| US8382906B2 (en) | 2005-02-18 | 2013-02-26 | Irobot Corporation | Autonomous surface cleaning robot for wet cleaning |
| US8387193B2 (en) | 2005-02-18 | 2013-03-05 | Irobot Corporation | Autonomous surface cleaning robot for wet and dry cleaning |
| US8390251B2 (en) | 2004-01-21 | 2013-03-05 | Irobot Corporation | Autonomous robot auto-docking and energy management systems and methods |
| US8396592B2 (en) | 2001-06-12 | 2013-03-12 | Irobot Corporation | Method and system for multi-mode coverage for an autonomous robot |
| US8417383B2 (en) | 2006-05-31 | 2013-04-09 | Irobot Corporation | Detecting robot stasis |
| US8418303B2 (en) | 2006-05-19 | 2013-04-16 | Irobot Corporation | Cleaning robot roller processing |
| US8428778B2 (en) | 2002-09-13 | 2013-04-23 | Irobot Corporation | Navigational control system for a robotic device |
| US8838274B2 (en) | 2001-06-12 | 2014-09-16 | Irobot Corporation | Method and system for multi-mode coverage for an autonomous robot |
| US9167946B2 (en) | 2001-01-24 | 2015-10-27 | Irobot Corporation | Autonomous floor cleaning robot |
| US9320398B2 (en) | 2005-12-02 | 2016-04-26 | Irobot Corporation | Autonomous coverage robots |
| US10470629B2 (en) | 2005-02-18 | 2019-11-12 | Irobot Corporation | Autonomous surface cleaning robot for dry cleaning |
| US10524629B2 (en) | 2005-12-02 | 2020-01-07 | Irobot Corporation | Modular Robot |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7100027B2 (ja) * | 2016-10-19 | 2022-07-12 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 液晶媒体 |
-
1987
- 1987-09-07 JP JP22323087A patent/JPH0759702B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US8253368B2 (en) | 2004-01-28 | 2012-08-28 | Irobot Corporation | Debris sensor for cleaning apparatus |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6466288A (en) | 1989-03-13 |
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