JPS6232170A - Liquid crystal composition - Google Patents
Liquid crystal compositionInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
ベンゼン環を三つ有する構造をとるカイラルネマティッ
ク液晶とネマティック液晶との混合物からなる液晶組成
物。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Summary] A liquid crystal composition comprising a mixture of chiral nematic liquid crystal and nematic liquid crystal having a structure having three benzene rings.
本発明は応答性と表示安定性に優れた相転移形液晶組成
物に関する。The present invention relates to a phase change type liquid crystal composition having excellent responsiveness and display stability.
液晶は結晶に近い規則的な分子配列と液体としての流動
性とを兼ね備えた不透明な液体であって、分子配列によ
ってネマティック、コレステリックおよびスメクティッ
クの３種類に分類されているが、この中でコレステリン
ク液晶とネマティック液晶は液晶表示に有効である。Liquid crystal is an opaque liquid that has a regular molecular arrangement similar to that of a crystal and fluidity as a liquid.It is classified into three types depending on the molecular arrangement: nematic, cholesteric, and smectic. Liquid crystal and nematic liquid crystal are effective for liquid crystal displays.
すなわちコレステリンク液晶は螺旋状の分子配列をもち
温度によって螺旋ピッチが変わり敏感に色が変化する性
質がある。In other words, cholesterlink liquid crystal has a helical molecular arrangement, and the helical pitch changes depending on the temperature, causing the color to change sensitively.
またネマティック液晶は分子が一方向に整然と配列して
おり、これに電圧を印加すると液晶分子の配列が崩れて
白濁し光を散乱させたり、或いは光を通したりする性質
がある。Furthermore, molecules of nematic liquid crystal are arranged in an orderly manner in one direction, and when a voltage is applied to the liquid crystal, the arrangement of the liquid crystal molecules is disrupted and the liquid crystal becomes cloudy, scattering light or allowing light to pass through.
ここでコレステリック液晶の中に電界との印加によりコ
レステリック相よりネマティック化に相転移するものが
ある。Here, some cholesteric liquid crystals undergo a phase transition from a cholesteric phase to a nematic phase upon application of an electric field.
そしてかかるコレステリック液晶にネマティック液晶を
混合した液晶組成物は電界が掛からない状態では螺旋構
造を示すコレステリック相を示しているが、電界の増加
によりネマティック相に変化し、この際の相変化がヒス
テリシスカーブを描くことが知られている。A liquid crystal composition obtained by mixing such a cholesteric liquid crystal with a nematic liquid crystal exhibits a cholesteric phase with a helical structure when no electric field is applied, but changes to a nematic phase as the electric field increases, and the phase change at this time is a hysteresis curve. is known to draw.
このことは同一の駆動電圧で光学的に異なる双安定状態
をとり得ることを示し、液晶表示に用いられている。This shows that optically different bistable states can be achieved with the same driving voltage, and is used in liquid crystal displays.
本発明はかかるネマティック−コレステリック相転移型
液晶表示素子に用いられる液晶の組成に関するものであ
る。The present invention relates to the composition of liquid crystal used in such a nematic-cholesteric phase transition type liquid crystal display element.
従来のネマティック−コレステリック相転移形液晶組成
物としてネマティック液晶としてエタン−系、ビシクロ
ヘキサン系、エステル系などを、またコレステリック液
晶としてコレステリルクロライド、コレステリルナノエ
イト、 ＣＢ−１５（カイラルネマティック液晶）など
が用いられ、両者を混合して使用されている。Conventional nematic-cholesteric phase transition type liquid crystal compositions include ethane-based, bicyclohexane-based, ester-based, etc. as nematic liquid crystals, and cholesteryl chloride, cholesteryl nano8, CB-15 (chiral nematic liquid crystal), etc. as cholesteric liquid crystals. and a mixture of both is used.
第２図はかかる液晶組成物を用いた液晶表示素子につい
て光透過率の印加電圧依存性を示すものである。FIG. 2 shows the dependence of light transmittance on applied voltage for a liquid crystal display element using such a liquid crystal composition.
すなわち無電界の許で液晶はラセン構造をもち白濁した
フォーカルコニック状ａ （Ｆ、）であるが、印加電圧
の値が液晶の組成により決まる成る値に達すると光透過
率は矢印１のように次第に増加してホメオトロピック状
態（Ｈ）の状態となり液晶は透明となる。In other words, in the absence of an electric field, the liquid crystal has a helical structure and a cloudy focal conic shape a (F,), but when the value of the applied voltage reaches a value determined by the composition of the liquid crystal, the light transmittance changes as shown by arrow 1. It gradually increases and becomes a homeotropic state (H), and the liquid crystal becomes transparent.
次に印加電圧を下げてゆくと光透過率特性は先と同じ行
程を通らず、矢印２のようにヒステリシスループを描い
て変化し、元のフォーカルコニック状態（Ｆ′）の状態
に戻る。Next, when the applied voltage is lowered, the light transmittance characteristic does not go through the same process as before, but changes drawing a hysteresis loop as shown by arrow 2, and returns to the original focal conic state (F').
そこで光透過率がヒステリシスループを描く印加電圧領
域の中間電圧値（この図の場合Ｖｄ）の印加によってホ
メオトロピック状Ｇ（Ｈ′）とフォーカルコニック状６
（Ｆ）の双安定状態を実現することができる。Therefore, by applying an intermediate voltage value (Vd in this figure) in the applied voltage range in which the light transmittance draws a hysteresis loop, the homeotropic shape G (H') and the focal conic shape 6
The bistable state (F) can be realized.
このようなネマティック−コレステリック相転移形表示
において書込み時間（Ｈ’−Ｆ）とメゾレンジ（液晶相
温度範囲）は主としてコレステリンク液晶の種類によっ
て決まるが、先に記したような従来のコレステリック液
晶では書込み時間（応答時間）が約４ｍ５ｅｃと長く、
またメゾレンジは１０〜６０″Ｃと狭く、特に高温側が
低いと云う問題がある。In such a nematic-cholesteric phase transition type display, the writing time (H'-F) and meso range (liquid crystal phase temperature range) are mainly determined by the type of cholesteric liquid crystal, but in the conventional cholesteric liquid crystal as described above, the writing time (H'-F) and meso range (liquid crystal phase temperature range) The time (response time) is long at approximately 4m5ec.
Furthermore, the meso range is narrow, ranging from 10 to 60''C, and has the problem of being particularly low on the high temperature side.
さて、ネマティック−コレステリック相転移形液晶表示
の特徴は単純マトリックスパネル構成で大容量表示が可
能であると共に部分書替えが可能な点にあるが、この表
示を安定に行うためには先に記したように応答時間の短
縮と、広いメゾレンジ及び第２図に示すヒステリシス幅
（以下略してΔ）が充分に大きいことが必要である。Now, the characteristics of the nematic-cholesteric phase change type liquid crystal display are that it is possible to display a large capacity with a simple matrix panel configuration, and it is also possible to partially rewrite the display. It is necessary to shorten the response time, to have a wide meso range, and to have a sufficiently large hysteresis width (hereinafter abbreviated as Δ) shown in FIG.
ここでΔは光透過率の９０％点と２０％点との間の電圧
値として定義される。Here, Δ is defined as a voltage value between the 90% point and the 20% point of light transmittance.
然し、これら総ての条件を満たす液晶組成物は見当たっ
ておらず、かかる液晶の開発が要望されている。However, a liquid crystal composition that satisfies all of these conditions has not been found, and there is a demand for the development of such a liquid crystal.
以上能したように単純マトリックスパネル構成で大容量
表示を行うには応答性が優れ、メゾレンジが特に高温側
で広く、またΔが充分に広いことが必要であるが、この
条件を満たす液晶組成物を実用化することが問題である
。As shown above, in order to perform large-capacity display with a simple matrix panel configuration, it is necessary to have excellent responsiveness, a wide meso range especially on the high temperature side, and a sufficiently wide Δ.A liquid crystal composition that satisfies these conditions The problem is to put it into practical use.
上記の問題はネマティック−コレステリック相転移形液
晶表示に使用する液晶が１０〜２０重量％のベンゼン環
を三つ有する構造をとるカイラルネマティック液晶と９
０〜８０重量％のエタン系、ビシクロヘキサン系および
エステル系ネマティック液晶との混合物からなる液晶組
成物を使用することにより解決することができる。The above problem is related to the chiral nematic liquid crystal, which has a structure in which the liquid crystal used for nematic-cholesteric phase transition type liquid crystal displays has three benzene rings of 10 to 20% by weight.
This problem can be solved by using a liquid crystal composition consisting of a mixture of 0 to 80% by weight of ethane, bicyclohexane and ester nematic liquid crystals.
本発明は螺旋ピッチが短く、またメゾレンジが高温側で
特に高いカイラルネマティック液晶を用いることにより
応答性を向上し、またより高温領域まで使用できる液晶
組成物を提供するものである。The present invention provides a liquid crystal composition that improves responsiveness by using a chiral nematic liquid crystal that has a short helical pitch and a particularly high mesorange on the high temperature side, and that can be used up to a higher temperature range.
発明者等はネマティック−コレステリック相転移形液晶
表示において、Δと応答性の大小にコレステリック液晶
が大きな影響を与える理由を研究した結果、これらは何
れも螺旋ピッチによることが判った。The inventors investigated the reason why cholesteric liquid crystal has a large effect on the magnitude of Δ and responsiveness in a nematic-cholesteric phase change type liquid crystal display, and as a result, it was found that both of these are due to the helical pitch.
すなわち実験の結果、螺旋ピンチが成る程度まで短いほ
どΔは大きく、また応答性も良くなることが明らかにな
った。In other words, as a result of experiments, it has become clear that the shorter the helical pinch is, the larger Δ is, and the better the responsiveness is.
従って目的を達成するには螺旋ピッチの短いコレステリ
ック液晶を用いる必要がある。Therefore, to achieve this purpose, it is necessary to use cholesteric liquid crystal with a short helical pitch.
次に液晶表示を投射形として用いる場合は光源からの輻
射熱により液晶の温度が上昇するため、メゾレンジが高
温側に広いことが必要であり、具体的にはネマティック
相から等方性液体に相転移する温度を示すＮ１点（Ｎｅ
ｍａｔｉｃ −１ｓｏｔｒｏｐｉｃ）が充分に高いこと
が必要である。Next, when using a projection type liquid crystal display, the temperature of the liquid crystal rises due to radiant heat from the light source, so the meso range needs to be wide on the high temperature side. Specifically, the phase transition from a nematic phase to an isotropic liquid is required. Point N1 (Ne
matic −1 sotropic) is required to be sufficiently high.
ここでＮ１点を高くするには一般に分子量の大きな液晶
分子が用いられるが、ネマティック液晶に適用すると液
晶組成物の粘度が上昇し、そのために駆動電圧が上り、
また一般にΔの低下を招いて好ましくない。Generally, liquid crystal molecules with large molecular weights are used to increase the N1 point, but when applied to nematic liquid crystals, the viscosity of the liquid crystal composition increases, which increases the driving voltage.
Further, it generally causes a decrease in Δ, which is not preferable.
一方、コレステリック液晶に適用すると粘度は増加する
が、一般にはΔの低下は生じないと云う特徴がある。On the other hand, when applied to cholesteric liquid crystals, the viscosity increases, but there is generally no decrease in Δ.
そのため液晶組成物の罰点を高めるためには分子量の高
いコレステリック液晶の添加が必要となる。Therefore, in order to increase the penalty point of the liquid crystal composition, it is necessary to add cholesteric liquid crystal having a high molecular weight.
本発明はコレステリック液晶としてカイラルネマティッ
ク液晶特に分子構造の中央にベンゼン環を三つ存する構
造をもつ第１図に構造式を示すカイラルネマティック液
晶を使用することによってＮ１点が高く、Δが大きくま
た応答性も優れた液晶組成物を実現するものである。The present invention uses a chiral nematic liquid crystal as a cholesteric liquid crystal, particularly a chiral nematic liquid crystal whose molecular structure has three benzene rings in the center and whose structural formula is shown in FIG. This makes it possible to realize a liquid crystal composition with excellent properties.
ここでカイラルネマティック液晶は分子中に不斉炭素を
もち螺旋構造をしている。Here, chiral nematic liquid crystals have asymmetric carbon atoms in their molecules and have a helical structure.
第３図は各種のカイラルネマティック液晶について構造
式とＮＩ点を示すもので、図中＊は不斉炭素を示してい
る。Figure 3 shows the structural formulas and NI points of various chiral nematic liquid crystals, and in the figure * indicates an asymmetric carbon.
ここでＮｏｌに示すベンゼン環を三つ有する構造をもつ
カイラルネマティック液晶は第１図と同じであり、ＮＩ
点は１１５．５℃と高く、分子中に２つの不斉炭素を有
しているために螺旋ピッチが痔に短くなっている。Here, the chiral nematic liquid crystal with a structure having three benzene rings shown in Nol is the same as in Figure 1, and the NI
The point is as high as 115.5°C, and because the molecule has two asymmetric carbon atoms, the helical pitch is short as in hemorrhoids.
本発明はかかるターフェニル構造をもつカイラルネマテ
ィック液晶をネマティック液晶と混合して形成するもの
であるが、前者の混合比率が多くなるほど螺旋ピッチは
短くなるものの、前者の分子量が大きいために粘度が上
昇し、応、容性が低下してしまう。The present invention is formed by mixing a chiral nematic liquid crystal having such a terphenyl structure with a nematic liquid crystal. Although the helical pitch becomes shorter as the mixing ratio of the former increases, the viscosity increases due to the larger molecular weight of the former. However, the response capacity decreases.
そのため混合比率の上限は３０重量％とする必要がある
。Therefore, the upper limit of the mixing ratio needs to be 30% by weight.
一方、螺旋ピッチを短く保ち、またΔを大きくするため
には下限として少なくとも前者を８重量％程度は含む必
要があり、これらのことから前者の混合比率は１０〜２
０重量％が適当である。On the other hand, in order to keep the helical pitch short and increase Δ, it is necessary to include at least 8% by weight of the former as a lower limit, and for these reasons, the mixing ratio of the former should be 10 to 2.
0% by weight is suitable.
カイラルネマティック液晶は分子構造中に不斉炭素をも
つ螺旋状の液晶であり、特にターフェニル構造のカイラ
ルネマティック液晶は不斉炭素を２個備えているので螺
旋ピッチが短く、優れた液晶組成物を実現することがで
きる。Chiral nematic liquid crystal is a spiral liquid crystal with asymmetric carbon in its molecular structure. In particular, chiral nematic liquid crystal with a terphenyl structure has two asymmetric carbons, so the helical pitch is short, making it an excellent liquid crystal composition. It can be realized.
第４図はＮｏ １ ”Ｎｏ ５の各カイラルネマティッ
ク液晶について同一重量組成のネマティック液晶と組合
せて液晶組成物を作り、その有為性を比較したものであ
る。FIG. 4 shows a comparison of the effectiveness of chiral nematic liquid crystals No. 1 and No. 5 by combining them with nematic liquid crystals of the same weight composition to prepare liquid crystal compositions.
すなわちエタン系とビシクロヘキサン系およびエステル
系を組み合わしたネマティック液晶８７重量％にＮｏ
１−Ｎｏ ５に示す各のカイラルネマティック液晶１３
重量％を混合して５種類の液晶組成物を作り、このＮ１
点を測定した。In other words, No.
1-Each chiral nematic liquid crystal 13 shown in No. 5
Five types of liquid crystal compositions were prepared by mixing the weight percentages, and this N1
The points were measured.
またこれを配向処理を施した間隔１２μｍのガラス基板
の間に封入して表示装置を作り、電圧上昇時と下降時の
印加電圧−光透過率のヒステリシス幅からΔを求めもの
である。Furthermore, a display device is made by sealing this between glass substrates which have been subjected to alignment treatment and are spaced apart by 12 μm, and Δ is determined from the hysteresis width of the applied voltage-light transmittance when the voltage increases and decreases.
第４図の結果から本発明に係るＮ゛０１のベンゼン環を
三つ有する構造をとるカイラルネマティック液晶は８２
℃の高温まで液晶相であると共にΔも充分に大きな値を
示すことが判る。From the results shown in Figure 4, the chiral nematic liquid crystal having a structure having three N゛01 benzene rings according to the present invention is 82
It can be seen that it remains in a liquid crystal phase up to a high temperature of .degree. C. and also exhibits a sufficiently large value of .DELTA..
以上記したように本発明の実施により、ネマティック−
コレステリック相転移形液晶表示において高温側のメゾ
レンジが広く、応答性に優れ、またΔの大きな液晶表示
ができるので表示安定性に優れた大形表示が可能となる
。As described above, by implementing the present invention, nematic
A cholesteric phase change type liquid crystal display has a wide mesorange on the high temperature side, has excellent responsiveness, and can produce a liquid crystal display with a large Δ, allowing a large display with excellent display stability.
第１図は本発明に係る液晶組成物に用いるカイラルネマ
ティック液晶の構造式を表す図、第２図は液晶組成物の
印加電圧に対する光透過率特性図、
第３図はカイラルネマティック液晶の構造式とＮＩ点と
の関係図、
第４図はカイラルネマティック液晶の種類とこれを用い
た液晶組成物の特性図、
である。
７７７１工ｌ〜乙
市１１ ｎ＝ｍFigure 1 is a diagram showing the structural formula of the chiral nematic liquid crystal used in the liquid crystal composition of the present invention, Figure 2 is a diagram of the light transmittance characteristics of the liquid crystal composition versus applied voltage, and Figure 3 is the structural formula of the chiral nematic liquid crystal. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between chiral nematic liquid crystal and the NI point. 7771 engineering l~Otsuichi 11 n=m
Claims (1)
する液晶が１０〜２０重量％のベンゼン環を三つ有する
構造をとるカイラルネマティック液晶と９０〜８０重量
％のエタン系、ビシクロヘキサン系およびエステル系ネ
マティック液晶との混合物からなることを特徴とする液
晶組成物。The liquid crystal used in the nematic-cholesteric phase transition type liquid crystal display is a chiral nematic liquid crystal having a structure having three benzene rings of 10 to 20% by weight, and a nematic liquid crystal of 90 to 80% by weight of ethane, bicyclohexane, or ester. A liquid crystal composition comprising a mixture of.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60171324A JP2513607B2 (en) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | Liquid crystal composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60171324A JP2513607B2 (en) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | Liquid crystal composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6232170A true JPS6232170A (en) | 1987-02-12 |
| JP2513607B2 JP2513607B2 (en) | 1996-07-03 |
Family
ID=15921130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60171324A Expired - Lifetime JP2513607B2 (en) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | Liquid crystal composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2513607B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63278992A (en) * | 1987-05-12 | 1988-11-16 | Fujitsu Ltd | Phase transition liquid crystal composition |
| WO2008123235A1 (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Dic Corporation | Polymer-stabilized liquid crystal composition, liquid crystal display, and process for production of liquid crystal display |
| JP2008248210A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Dic Corp | Liquid crystal-displaying element and method for producing the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57140747A (en) * | 1981-02-24 | 1982-08-31 | Chisso Corp | Halogenophenyl ester of carboxylic acid having optically active 2-methylbutylphenyl group |
| JPS59167542A (en) * | 1983-03-15 | 1984-09-21 | Chisso Corp | Optically active liquid crystal |
-
1985
- 1985-08-02 JP JP60171324A patent/JP2513607B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57140747A (en) * | 1981-02-24 | 1982-08-31 | Chisso Corp | Halogenophenyl ester of carboxylic acid having optically active 2-methylbutylphenyl group |
| JPS59167542A (en) * | 1983-03-15 | 1984-09-21 | Chisso Corp | Optically active liquid crystal |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63278992A (en) * | 1987-05-12 | 1988-11-16 | Fujitsu Ltd | Phase transition liquid crystal composition |
| WO2008123235A1 (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Dic Corporation | Polymer-stabilized liquid crystal composition, liquid crystal display, and process for production of liquid crystal display |
| JP2008248210A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Dic Corp | Liquid crystal-displaying element and method for producing the same |
| US8405799B2 (en) | 2007-03-30 | 2013-03-26 | Dic Corporation | Polymer-stabilized liquid crystal composition, liquid crystal display device, method for producing liquid crystal display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2513607B2 (en) | 1996-07-03 |
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