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JPH05339573A - Liquid crystal material - Google Patents

Liquid crystal material

Info

Publication number
JPH05339573A
JPH05339573A JP4150476A JP15047692A JPH05339573A JP H05339573 A JPH05339573 A JP H05339573A JP 4150476 A JP4150476 A JP 4150476A JP 15047692 A JP15047692 A JP 15047692A JP H05339573 A JPH05339573 A JP H05339573A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
chemical formula
crystal material
ring
compound
Prior art date
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Granted
Application number
JP4150476A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2806444B2 (en
Inventor
Nobuaki Yamada
信明 山田
Toshiyuki Hirai
敏幸 平井
Noriaki Onishi
憲明 大西
Shuichi Kohzaki
修一 神崎
David Coates
デビッド・コーツ
Bernhard Rieger
ベルンハルト・リーガー
Yukiomi Tanaka
征臣 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Merck Patent GmbH
Sharp Corp
Original Assignee
Merck Patent GmbH
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent GmbH, Sharp Corp filed Critical Merck Patent GmbH
Priority to JP4150476A priority Critical patent/JP2806444B2/en
Priority to EP93108928A priority patent/EP0575791B1/en
Priority to DE69310442T priority patent/DE69310442T2/en
Priority to US08/075,116 priority patent/US5523127A/en
Publication of JPH05339573A publication Critical patent/JPH05339573A/en
Priority to US08/622,308 priority patent/US5804609A/en
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  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

PURPOSE: To improve the contract and the retention with a low driving voltage by incorporating specific two compounds.
CONSTITUTION: 50 to 100 wt.% of a mixture of 99 to 20 wt.% of a compound represented by formula I [wherein A1-2 denote a benzene ring, a cyclohexane ring, a pyridine ring, or a trans-1,3-dioxane ring; X1-6, and Y each are H, F, Cl; Z1-2 denote a single bond, -CH2-, -CH2CH2-, -CH=CH-, -C≡C-, -COO-, or -OCO-; Q denotes a single bond, -CH2-, -CH2CH2-, -CF2-, -OCF2-, -C2F4-, -CCl2-, or -C2Cl4; R denotes CnH2n+1-, CnH2n+1O-, CnH2n+1CH=CH- (wherein n denotes 2 to 10); and m denotes 0 to 2] and 1 to 80 wt.% of a compound represented by formula II (wherein B, C denote CnH2n+1-, CnH2n+1O-, CnH2n+1CH=CH-, or CnH2n+1.C6H10-; and L denotes H or F) is incorporated.
COPYRIGHT: (C)1993,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は液晶材料、特にポリマー
分散型液晶表示素子用の液晶材料に関する。さらに詳し
くは、液晶滴または連続液晶滴とポリマーとの屈折率の
差を外部電圧により変化させ、液晶とポリマーとの界面
で起こる光の散乱を制御する表示モードを利用した液晶
表示素子等に用いられる液晶材料に関する。具体的には
液晶表示素子、プロジェクションテレビ、パソコン等の
平面ディスプレイ装置、またはシャッタ効果を利用した
表示板、窓、扉あるいは壁等に利用することができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal material, and more particularly to a liquid crystal material for a polymer dispersion type liquid crystal display device. More specifically, it is used for a liquid crystal display device using a display mode in which the difference in refractive index between a liquid crystal droplet or a continuous liquid crystal droplet and a polymer is changed by an external voltage to control light scattering occurring at the interface between the liquid crystal and the polymer. Related liquid crystal material. Specifically, it can be used for a liquid crystal display device, a projection television, a flat display device such as a personal computer, a display plate utilizing a shutter effect, a window, a door or a wall.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電気光学効果を利用した表示素子
としてネマティック液晶を用いたTN型や、STN型の
ものが実用化されている。また、強誘電性液晶を用いた
ものも提案されている。これらは、偏光板を要するもの
であり、また配向処理を必要とするものである。一方、
偏光板を要さず液晶の散乱を利用したものとしては、動
的散乱(DS)効果および相転移(PC)効果がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a display element utilizing the electro-optical effect, a TN type using a nematic liquid crystal or an STN type has been put into practical use. Also, a liquid crystal using a ferroelectric liquid crystal has been proposed. These require a polarizing plate and require an alignment treatment. on the other hand,
There is a dynamic scattering (DS) effect and a phase transition (PC) effect that utilizes the scattering of liquid crystal without requiring a polarizing plate.

【0003】最近、偏光板を要さず、しかも配向処理を
不要とするものとして、液晶の複屈折率を利用し、透明
または白濁状態を電気的にコントロールする方法が提案
されている。この方法は、基本的には液晶分子の常光屈
折率と支持媒体との屈折率を一致させ、電圧を印加して
液晶の配向が揃うときには、透明状態を表示し、電圧無
印加時には、液晶分子の配向の乱れによる光散乱状態を
表示するものである。
Recently, there has been proposed a method of electrically controlling a transparent or opaque state by utilizing the birefringence of a liquid crystal, which does not require a polarizing plate and does not require an alignment treatment. This method basically matches the ordinary refractive index of the liquid crystal molecules with the refractive index of the support medium, displays a transparent state when a liquid crystal is aligned by applying a voltage, and displays a transparent state when no voltage is applied. The light scattering state due to the disordered orientation is displayed.

【0004】提案されている方法としては、特開昭58
−501631号公報に液晶をポリマーカプセルに包含
する方法、特開昭61−502128号公報に液晶と光
または熱硬化性樹脂とを混合し樹脂を硬化することによ
り液晶化合物を析出させ樹脂中に液晶滴を形成させる方
法、特開昭59−226322号公報にポリマーと液晶
との混合物とこの混合物を溶解させる溶剤との混合物か
ら溶剤を除去することにより液晶とポリマーの相分離状
態を形成せしめることを特徴とする方法が開示されてい
る。
A proposed method is Japanese Patent Laid-Open No. 58-58.
No. 501631 discloses a method of encapsulating a liquid crystal in a polymer capsule, and JP-A No. 61-502128 discloses a method of mixing a liquid crystal and a light or thermosetting resin and curing the resin to precipitate a liquid crystal compound, thereby precipitating a liquid crystal in the resin. A method of forming droplets is disclosed in JP-A-59-226322, in which a phase separation state of a liquid crystal and a polymer is formed by removing the solvent from a mixture of a polymer and a liquid crystal and a solvent which dissolves the mixture. A featured method is disclosed.

【0005】これら発明で作製されたポリマー分散型液
晶表示素子に用いられている液晶化合物は、その大部分
が分子末端に−CN基を有しているシアノビフェニル系
やシアノピリミジン系などである。これらの液晶化合物
としては、特開平2−272422〜272424号公
報、同2−75688号公報、同2−28284、同2
−85822号公報等に開示されている。
Most of the liquid crystal compounds used in the polymer-dispersed liquid crystal display devices produced by these inventions are cyanobiphenyl compounds and cyanopyrimidine compounds having a --CN group at the molecular end. Examples of these liquid crystal compounds include JP-A-2-272422 to 272424, JP-A-2-75688, JP-A-2-28284, and JP-A-2-72824.
It is disclosed in Japanese Patent Publication No. 85822.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来ポリマー
分散型液晶表示素子に用いられており末端に−CN基を
有する液晶化合物は、その−CN基の強い分極のため、
反応性に富み、かつ系全体の不純物を取り込みやすい。
そのため、他の物質と接触することの多いポリマー分散
型液晶表示素子の製造プロセスを通じては、高い保持率
(90%以上)(保持率とは、電圧印加後、16.5ms
間で、電荷が保持された割合をいう)(例えば、S.Mat
sumoto et al.,Liq. Cryst.,1320(1989))
を維持することができるポリマー分散型液晶表示素子を
製造することは困難であった。
However, the liquid crystal compound having a --CN group at the terminal, which is conventionally used in a polymer-dispersed liquid crystal display element, has a strong polarization of the --CN group.
It is highly reactive and easily incorporates impurities from the entire system.
Therefore, a high retention rate is obtained through the manufacturing process of polymer-dispersed liquid crystal display devices that often come into contact with other substances.
(90% or more) (Retention rate is 16.5 ms after voltage application.
The ratio of the retained charge) (for example, S. Mat
sumoto et al., Liq. Cryst. 5 , 1320 (1989))
It was difficult to manufacture a polymer dispersion type liquid crystal display device capable of maintaining the above.

【0007】さらに、液晶化合物と硬化性化合物との混
合物から硬化性化合物を硬化させ、液晶を硬化物から相
分離させる方法においては、セル内に液晶化合物と重合
反応活性物質とが共存するため、硬化性化合物の硬化中
に液晶化合物がその高い反応性のためダメージを受け、
得られる液晶素子の保持率は著しく低いものとなる。
Further, in the method of curing the curable compound from the mixture of the liquid crystal compound and the curable compound and phase-separating the liquid crystal from the cured product, the liquid crystal compound and the polymerization reaction active substance coexist in the cell. During curing of the curable compound, the liquid crystal compound was damaged due to its high reactivity,
The retention rate of the obtained liquid crystal element is extremely low.

【0008】本発明は新規な液晶材料、特に、これをポ
リマー分散型液晶表示素子用に用いたときその要求性能
の内最も重要と思われる低駆動電圧、ハイコントラス
ト、高保持率をすべて満たす液晶材料を提供することを
目的とする。
The present invention relates to a novel liquid crystal material, particularly a liquid crystal satisfying all of the low driving voltage, high contrast and high holding ratio, which are considered to be the most important of the required performances when it is used for a polymer dispersion type liquid crystal display device. Intended to provide material.

【0009】かかる目的は、従来とは構造が異なる液晶
化合物、すなわち化学的に安定な極性基であるFあるい
はClなどの原子を主構成原子とする官能基を有する液
晶材料群(機能材料、Vol2,No.2、p5〜12)に注
目し、ポリマー分散型液晶表示素子のコントラストに密
接な関係があるとされる屈折率異方性(△n)が大き
く、ポリマー分散型液晶表示素子作製時に重要である液
晶材料のクリアリングポイント(ネマティック相−等方
性液体転移温度)が60〜100℃であることを特徴と
する液晶材料を使用し、樹脂組成を最適化することによ
り達成される。
The object is to provide a liquid crystal compound having a structure different from the conventional one, that is, a liquid crystal material group (functional material, Vol2) having a functional group whose main constituent atom is an atom such as F or Cl which is a chemically stable polar group. , No. 2, p. 5-12), the refractive index anisotropy (Δn), which is said to be closely related to the contrast of the polymer dispersion type liquid crystal display element, is large, This is achieved by optimizing the resin composition by using a liquid crystal material characterized in that the clearing point (nematic phase-isotropic liquid transition temperature) of the important liquid crystal material is 60 to 100 ° C.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は下記
「化3」で表される化合物からなる群から選択される化
合物と下記「化4」で表される化合物からなる群から選
択される化合物を両者の合計量で50重量%〜100重
量%含有する液晶材料に関する;
That is, the present invention is selected from the group consisting of the compound represented by the following "Chemical formula 3" and the group consisting of the compound represented by the following "Chemical formula 4". A liquid crystal material containing the compound in an amount of 50% by weight to 100% by weight;

【化3】 [Chemical 3]

【化4】 「化3」中、A1およびA2は各独立して、ベンゼン環、
シクロヘキサン環、ピリミジン環、ピリジン環またはト
ランス−1,3−ジオキサン環を表す。X1、X2、X3
4、X5およびX6は各独立してH、FまたはC1を示
す。Z1およびZ2は各独立して単結合、−CH2−、−
CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−COO
−または−OCO−を示す。Qは単結合、−CH2−、
−CH2CH2−、−CF2−、−OCF2−、−C2
4−、−CCl2−または−C2Cl4−を表す。Yは、H、
FまたはClを表す。Rは、Cn2n+1−または、Cn
2n+1O−、Cn2n+1CH=CH−(式中、nは2〜10
の整数を示す)を示す。mは、0、1、2を示す。「化
4」中、BおよびCは独立してCn2n+1−、Cn2n+1
O−、Cn2n+1CH=CH−またはCn2n+1・C6
10−(式中、nは前記と同意義である)を示す。またLは
HまたはFを示す。
[Chemical 4] In "Chemical Formula 3", A 1 and A 2 are each independently a benzene ring,
It represents a cyclohexane ring, a pyrimidine ring, a pyridine ring or a trans-1,3-dioxane ring. X 1 , X 2 , X 3 ,
X 4 , X 5 and X 6 each independently represent H, F or C1. Z 1 and Z 2 are each independently a single bond, —CH 2 —, —
CH 2 CH 2 -, - CH = CH -, - C≡C -, - COO
-Or -OCO- is shown. Q is a single bond, -CH 2 -,
-CH 2 CH 2 -, - CF 2 -, - OCF 2 -, - C 2 F
4 -, - CCl 2 - or -C 2 Cl 4 - represents a. Y is H,
Represents F or Cl. R is, C n H 2n + 1 - or, C n H
2n + 1 O-, C n H 2n + 1 CH = CH- ( wherein, n 2-10
Is shown as an integer). m represents 0, 1, or 2. In “Chemical Formula 4”, B and C are independently C n H 2n + 1 −, C n H 2n + 1
O-, C n H 2n + 1 CH = CH- or C n H 2n + 1 · C 6 H
10 − (in the formula, n has the same meaning as described above). L represents H or F.

【0011】「化3」で示される液晶化合物は、化学的
安定性が特に優れておりこれらの含量が高いほど化学的
に安定である。しかし、この化合物だけでは、ポリマー
分散型液晶表示素子のコントラストに密接な関係がある
とされる屈折率異方性(△n)が小さい。本発明の液晶
材料の屈折率異方性(△n)を大きくするために、強い
極性基を持たず化学的安定性に優れかつ屈折率異方性
(△n)を大きくする効果のある「化4」で示されるよ
うな液晶化合物を添加する。この化合物は、屈折率異方
性(△n)を大きくする効果は大きいが、誘電率異方性
(△ε)を小さくし、BおよびCが同一の場合、クリア
リングポイントを高くするため液晶材料全体に対して3
0重量%以下であることが好ましい。
The liquid crystal compound represented by "Chemical Formula 3" is particularly excellent in chemical stability, and the higher the content thereof, the more chemically stable it is. However, with this compound alone, the refractive index anisotropy (Δn), which is said to be closely related to the contrast of the polymer dispersion type liquid crystal display element, is small. In order to increase the refractive index anisotropy (Δn) of the liquid crystal material of the present invention, it has no strong polar group, is excellent in chemical stability, and has an effect of increasing the refractive index anisotropy (Δn). A liquid crystal compound as shown in Chemical formula 4 ”is added. This compound has a large effect of increasing the refractive index anisotropy (Δn), but decreases the dielectric anisotropy (Δε), and when B and C are the same, the clearing point is increased to increase the liquid crystal. 3 for all materials
It is preferably 0% by weight or less.

【0012】本発明では、含有量が特に重要である。本
発明においては他の液晶材料を混合してもよいが、この
場合、液晶材料全体の化学的安定性が著しく低下し、ポ
リマー分散型液晶表示素子の保持率が低下するのを防止
するために、上記「化3」および「化4」で表される液
晶化合物の液晶材料全体に対する含有量は、50〜10
0重量%であり、より好ましくは70〜100重量%と
する。
In the present invention, the content is particularly important. In the present invention, other liquid crystal materials may be mixed, but in this case, in order to prevent the chemical stability of the entire liquid crystal material from being significantly reduced and the retention rate of the polymer dispersion type liquid crystal display element from being lowered. The content of the liquid crystal compounds represented by the above "Chemical formula 3" and "Chemical formula 4" in the whole liquid crystal material is 50 to 10
It is 0% by weight, and more preferably 70 to 100% by weight.

【0013】また、「化3」および「化4」で表される
化合物は、99:1〜20:80の比((化3):(化
4))の範囲で、好ましくは97:3〜50:50の比
の範囲、より好ましくは95:5〜75:25の比の範
囲で使用する。その比が99:1より大きいと△nが大
きくならず20:80より小さいと△εが小さくなり、
また駆動電圧が高くなるので不適当である。
The compounds represented by "Chemical Formula 3" and "Chemical Formula 4" are in the range of 99: 1 to 20:80 ((Chemical Formula 3) :( Chemical Formula 4)), preferably 97: 3. It is used in a ratio range of ˜50: 50, more preferably in a ratio range of 95: 5 to 75:25. When the ratio is larger than 99: 1, Δn is not large, and when it is smaller than 20:80, Δε is small,
Moreover, the driving voltage becomes high, which is not suitable.

【0014】「化3」および「化4」で表される液晶化
合物以外の液晶化合物としては、シアノビフェニル系や
シアノピリミジン系など一般にポリマー分散型液晶表示
素子に使用されている液晶材料を使用することができ
る。
As liquid crystal compounds other than the liquid crystal compounds represented by "Chemical Formula 3" and "Chemical Formula 4", liquid crystal materials generally used for polymer dispersion type liquid crystal display devices such as cyanobiphenyl compounds and cyanopyrimidine compounds are used. be able to.

【0015】使用する液晶材料は、十分に精製されてい
なければならず、液晶材料の混合後の比抵抗が1012Ω
・cm以上、好ましくは、1013Ω・cm以上であることが
望ましい。
The liquid crystal material used must be sufficiently purified, and the specific resistance after mixing the liquid crystal material is 10 12 Ω.
-Cm or more, preferably 10 13 Ω-cm or more.

【0016】「化3」および「化4」で表される化合物
中、分子内にベンゼン環および/またはシクロヘキサン
環の環数(N)が多いほど屈折率異方性(△n)が大き
くなる。しかし、環数(N)がN≧4である化合物を添
加すると液晶全体のクリアリングポイントが押し上げら
れる。特に、液晶と硬化性樹脂の混合物の硬化による相
分離を利用する方法の場合、加工温度が高くなり、それ
に伴う相分離速度の高速化により液晶ドロプレットの小
滴化が起こる。その結果、液晶表示素子の駆動電圧が高
くなる。かかる観点から、N≧4である化合物を多く添
加することができない。また、環数(N)がN≦2以下
の化合物は液晶全体の屈折率異方性(△n)を低下させ
てしまうので、この場合にもその化合物を多量に添加す
ることができない。従って、「化3」および「化4」で
表される液晶化合物のうちベンゼン環および/またはシ
クロヘキサン環を分子内に3個有する化合物を両化合物
合計量の60重量%以上、好ましくは90重量%以上含
むことが望ましい。
In the compounds represented by "Chemical Formula 3" and "Chemical Formula 4", the larger the number (N) of benzene rings and / or cyclohexane rings in the molecule, the larger the refractive index anisotropy (Δn). .. However, when a compound having a ring number (N) of N ≧ 4 is added, the clearing point of the entire liquid crystal is pushed up. In particular, in the case of a method that utilizes phase separation by curing a mixture of liquid crystal and a curable resin, the processing temperature becomes high, and the speed of the phase separation increases accordingly, resulting in liquid crystal droplet droplets. As a result, the driving voltage of the liquid crystal display element increases. From this point of view, it is not possible to add many compounds with N ≧ 4. In addition, a compound having a ring number (N) of N ≦ 2 or less lowers the refractive index anisotropy (Δn) of the liquid crystal as a whole, and in this case too, the compound cannot be added in a large amount. Therefore, among the liquid crystal compounds represented by "Chemical Formula 3" and "Chemical Formula 4", a compound having three benzene rings and / or cyclohexane rings in the molecule is 60 wt% or more, preferably 90 wt% of the total amount of both compounds. It is desirable to include the above.

【0017】さらに、本発明の液晶材料の化学的安定性
を損ねない程度にドーパント、コレステリック液晶、染
料などの化合物を添加してもよい。
Further, compounds such as dopants, cholesteric liquid crystals and dyes may be added to such an extent that the chemical stability of the liquid crystal material of the present invention is not impaired.

【0018】これらの液晶材料が、ポリマー分散型液晶
表示素子等に使用されるとき、その材料の使用量、作製
法については公知の技術を使用すればよく、特に本発明
では限定されない。例えば、液晶材料をポリマーカプセ
ルに包含する方法、液晶材料と光または熱硬化性樹脂と
を混合し樹脂を硬化することにより液晶を析出させ樹脂
中に液晶滴を形成させる方法、ポリマーと液晶材料との
混合物とこれら混合物を溶解させる溶剤との混合物から
溶剤を除去することにより液晶材料とポリマーの相分離
状態を形成せしめることを特徴とする方法などに用いる
ことができる。これらの方法のうち、液晶材料と光また
は熱硬化性樹脂とを混合し樹脂を硬化することにより液
晶を析出させ樹脂中に液晶滴を形成させる方法であり、
液晶が直接反応活性点と接触する方法に対して、特に、
本発明の効果が大きい。
When these liquid crystal materials are used for a polymer dispersion type liquid crystal display device or the like, known techniques can be used for the amount of the materials used and the production method, and the invention is not particularly limited. For example, a method of encapsulating a liquid crystal material in a polymer capsule, a method of mixing a liquid crystal material and a light or thermosetting resin and curing the resin to precipitate liquid crystals to form liquid crystal droplets in the resin, a polymer and a liquid crystal material. It can be used in a method characterized by forming a phase-separated state of a liquid crystal material and a polymer by removing the solvent from a mixture of the mixture of 1) and a solvent which dissolves these mixtures. Among these methods, it is a method of forming a liquid crystal droplet in the resin by precipitating a liquid crystal by mixing a liquid crystal material and a light or thermosetting resin and curing the resin.
For the method in which the liquid crystal directly contacts the reaction active point, in particular,
The effect of the present invention is great.

【0019】ポリマー分散型液晶表示素子作製において
使用されるプレポリマー(含溶剤)は、上記液晶と直接接
するため、高純度でなければならない。特に、プレポリ
マー合成時の未反応原料、合成触媒、プレポリマー分解
物、水分等を十分に除かなければならない。具体的に
は、本発明で用いる上記液晶材料の特性を十分引き出す
ために、プレポリマーの抵抗値が1011Ω・cm以上、好
ましくは1012Ω・cm以上である。
The prepolymer (solvent-containing) used in the production of the polymer-dispersed liquid crystal display element is in direct contact with the above-mentioned liquid crystal and therefore must have a high purity. In particular, unreacted raw materials, synthesis catalyst, prepolymer decomposition products, water and the like during the synthesis of the prepolymer must be sufficiently removed. Specifically, in order to fully bring out the characteristics of the liquid crystal material used in the present invention, the resistance value of the prepolymer is 10 11 Ω · cm or more, preferably 10 12 Ω · cm or more.

【0020】さらに、本発明の液晶化合物は、分子中に
フッ素、塩素元素を含むため該液晶材料の溶解パラメー
ター(SP値)が低く、液晶材料とポリマーの相分離を
利用する作製法の場合、相分離前に液晶材料とプレポリ
マー材料とが均一溶液にならねばならずプレポリマー材
料の溶解パラメーター(SP)値も低くする必要があ
る。プレポリマー材料のSP値としては、液晶材料のS
P値が9付近であることから8〜11、より好ましくは
8.5〜9.5である。さらに、液晶材料とプレポリマ
ーの混合均一化温度を低下させ、光または熱重合での相
分離を利用する場合、相分離速度を低下させ均一な液晶
ドロプレットの生成を行わせる目的から、プレポリマー
材料の平均分子量は低いほど好ましい。しかし、ポリマ
ーマトリックスの強度から考えて、単官能モノマーだけ
では、セルを作製するのが困難である。したがって、プ
レポリマー材料の平均分子量としては、100〜300
0が好ましい。
Further, the liquid crystal compound of the present invention has a low solubility parameter (SP value) of the liquid crystal material because it contains fluorine and chlorine elements in the molecule, and in the case of a production method utilizing phase separation between the liquid crystal material and the polymer, Before the phase separation, the liquid crystal material and the prepolymer material must be a uniform solution, and the solubility parameter (SP) value of the prepolymer material must be low. The SP value of the prepolymer material is the S value of the liquid crystal material.
Since the P value is around 9, it is 8 to 11, and more preferably 8.5 to 9.5. Furthermore, when the homogenization temperature of the liquid crystal material and the prepolymer is lowered and the phase separation by light or thermal polymerization is utilized, the prepolymer material is used for the purpose of decreasing the phase separation speed and producing uniform liquid crystal droplets. The lower the average molecular weight of, the more preferable. However, considering the strength of the polymer matrix, it is difficult to fabricate a cell only with a monofunctional monomer. Therefore, the average molecular weight of the prepolymer material is 100 to 300.
0 is preferred.

【0021】[0021]

【実施例】以下本発明を実施例を挙げてさらに説明す
る。しかしながら、本発明の範囲は、これらの実施例に
限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be further described below with reference to examples. However, the scope of the invention is not limited to these examples.

【0022】実施例1 2−エチルヘキシルアクリレート0.4gとネオペンチ
ルグリコールジアクリレート0.05g、ウレタンアク
リレート系オリゴマー0.05gの樹脂混合物に、表1
に示す液晶化合物2gを添加し、さらに光硬化剤(チバ
ガイギー製;Irgacure184)0.02gを混合し、4
0℃で均一化した。ITO(酸化インジュウムおよび酸
化スズの混合物)付きガラス(日本板ガラス社製ITO−
500Å付きフリントガラス)2枚の間に12μmのスペ
ーサーを介してセルを構成し、上記混合物を注入した。
その後、室温で高圧水銀ランプ下30mW/cm2(365n
mでのUV照射強度)のところで2分間紫外線を照射して
樹脂を硬化させた。
Example 1 A resin mixture of 0.4 g of 2-ethylhexyl acrylate, 0.05 g of neopentyl glycol diacrylate and 0.05 g of urethane acrylate oligomer was added to Table 1.
2 g of the liquid crystal compound shown in 1) was added, and 0.02 g of a photo-curing agent (manufactured by Ciba Geigy; Irgacure 184) was mixed,
Homogenized at 0 ° C. Glass with ITO (a mixture of indium oxide and tin oxide) (ITO-made by Nippon Sheet Glass Co., Ltd.)
A cell was constructed between two sheets of flint glass with 500Å) with a 12 μm spacer, and the above mixture was injected.
Then, at room temperature, under a high pressure mercury lamp, 30 mW / cm 2 (365n
(UV irradiation intensity at m) was irradiated with ultraviolet rays for 2 minutes to cure the resin.

【0023】作製したセルの保持率は、図1に示す保持
率測定システムにより測定した。本システムは、電極間
に電圧を印加するためのスイッチングトランジスタ(F
ET)と駆動回路、さらにセルに蓄えられた電荷の放電
を測定するための回路により構成されている。室温で測
定した測定結果は、98.2%であった。
The retention rate of the prepared cell was measured by the retention rate measuring system shown in FIG. This system is a switching transistor (F
ET), a drive circuit, and a circuit for measuring discharge of electric charge stored in the cell. The measurement result measured at room temperature was 98.2%.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】作製したセルの電気光学特性は、光透過率
が電圧を過剰に高電圧にした時の飽和透過率(Ts)か
ら電圧無印加時の光透過率T0を引いた値の10%の透
過率が上昇した時の印加電圧(しきい値電圧)(Vth)が
2.6V、飽和電圧(Vs)が5.7Vであった。従来
のセルに較べて駆動電圧が極端に低く、かつ、素晴しい
急峻性を有した特性であった。さらに、作製したセルの
直進光透過率は、シュリーレン光学系に於ける受光部の
集光角が6°で電圧無印加時に2.0%であり、50V
交流電圧印加時に82.1%であり、良好なコントラス
トが得られた。
The electro-optical characteristics of the fabricated cell are 10% of the value obtained by subtracting the light transmittance T 0 when no voltage is applied from the saturation transmittance (Ts) when the light transmittance is set to an excessively high voltage. The applied voltage (threshold voltage) (Vth) was 2.6 V and the saturation voltage (Vs) was 5.7 V when the transmissivity of the liquid crystal was increased. The driving voltage was extremely lower than that of the conventional cell, and the characteristics were excellent steepness. Furthermore, the straight-line light transmittance of the fabricated cell is 2.0% when no voltage is applied when the light collecting portion of the Schlieren optical system has a light collection angle of 6 °, and is 50V.
It was 82.1% when an AC voltage was applied, and good contrast was obtained.

【0026】実施例2、3、比較例1、2 表2に示した液晶材料(実施例2)、表3に示した液晶材
料(実施例3)、シアノビフェニル系液晶E8(メルク社
製、比較例1)、E44(メルク社製、比較例2)をそれ
ぞれ実施例1で使用した液晶材料に置き換えて実施例1
と同様の方法でポリマー分散型液晶表示素子を作製し
た。作製したセルの保持率は、実施例1と同様に測定し
表4にその結果を記載した。
Examples 2 and 3, Comparative Examples 1 and 2 Liquid crystal materials shown in Table 2 (Example 2), liquid crystal materials shown in Table 3 (Example 3), cyanobiphenyl liquid crystal E8 (manufactured by Merck & Co., Comparative Example 1) and E44 (Comparative Example 2 manufactured by Merck & Co., Inc.) were replaced with the liquid crystal materials used in Example 1, respectively.
A polymer-dispersed liquid crystal display device was produced by the same method as described above. The retention rate of the prepared cell was measured in the same manner as in Example 1 and the results are shown in Table 4.

【0027】[0027]

【表2】 [Table 2]

【0028】[0028]

【表3】 [Table 3]

【0029】[0029]

【表4】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例1 実施例2 実施例3 比較例1 比較例2 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 保持率(%) 98.2 98.1 98.5 85.2 87.4 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−[Table 4] ------------------ Example 1 Example 2 Example 3 Comparative Example 1 Comparative Example Example 2 ----------------------------------------- Retention rate (%) 98.2 98.1 98.5 85 .2 87.4 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明に従い、化学的に安定なF、Cl
系液晶材料を用いることにより、ポリマー分散型液晶表
示において最も障害となっていた低保持率の問題を解決
できる。本発明液晶材料を用いることにより表示品位に
優れ、高信頼性を有するポリマー分散型液晶表示素子の
提供が可能となる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, chemically stable F and Cl
The use of a liquid crystal material can solve the problem of low retention, which has been the most hindrance in polymer dispersion liquid crystal display. By using the liquid crystal material of the present invention, it is possible to provide a polymer dispersion type liquid crystal display device having excellent display quality and high reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 保持率測定用装置の回路を示す。FIG. 1 shows a circuit of a device for measuring retention rate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 信明 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 平井 敏幸 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 大西 憲明 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 神崎 修一 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 デビッド・コーツ イギリス、イングランド、ビーエイチ21・ 1エスダブリュー、ドーセット、ウィンボ ーン、マーリー、ソップウィズ・クレセン ト87番 (72)発明者 ベルンハルト・リーガー 神奈川県横浜市緑区奈良町大田平2834 ワ コーレ玉川学園B−511 (72)発明者 田中 征臣 神奈川県厚木市妻田西3−22−1 ピュア ハイツヨシムラ202 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Nobuaki Yamada 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka, Osaka Prefecture Sharp Corporation (72) Toshiyuki Hirai 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka, Osaka Incorporated (72) Inventor Noriaki Onishi 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka, Osaka 72) Inventor David Coates UK, England, B21 21 ESD, Dorset, Winbone, Marley, Sopwith Cresent 87 (72) Inventor Bernhard Rieger Otadaira, Nara-cho, Midori-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture 2834 Wacore Tamagawa Gakuen B-511 (72) Inventor Sei Tanaka Atsugi City, Kanagawa Prefecture Tsumadanishi 3-22-1 Pure Heights Yoshimura 202

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記「化1」で表される化合物からなる
群から選択される化合物と下記「化2」で表される化合
物からなる群から選択される化合物を両者の合計量で5
0重量%〜100重量%含有する液晶材料。 【化1】 (式中、A1およびA2は各独立して、ベンゼン環、シク
ロヘキサン環、ピリミジン環、ピリジン環またはトラン
ス−1,3−ジオキサン環を表す;X1、X2、X3
4、X5およびX6は各独立してH、FまたはC1を示
す;Z1およびZ2は各独立して単結合、−CH2−、−
CH2CH2−、−CH=CH−、−C≡C−、−COO
−または−OCO−を示す;Qは単結合、−CH2−、
−CH2CH2−、−CF2−、−OCF2−、−C2
4−、−CCl2−または−C2Cl4−を表す;Yは、H、
FまたはClを表す;Rは、Cn2n+1−または、Cn
2n+1O−、Cn2n+1CH=CH−(式中、nは2〜10
の整数を示す)を示す;mは、0、1、2を示す); 【化2】 (式中、BおよびCは独立してCn2n+1−、Cn2n+1
O−、Cn2n+1CH=CH−またはCn2n+1・C6
10−(式中、nは前記と同意義である)を示す;LはHま
たはFを示す)。
1. A compound selected from the group consisting of the compounds represented by the following "Chemical formula 1" and a compound selected from the group consisting of the compounds represented by the following "Chemical formula 2" in a total amount of both 5
A liquid crystal material containing 0% to 100% by weight. [Chemical 1] (In the formula, A 1 and A 2 each independently represent a benzene ring, a cyclohexane ring, a pyrimidine ring, a pyridine ring, or a trans-1,3-dioxane ring; X 1 , X 2 , X 3 ,
X 4 , X 5 and X 6 each independently represent H, F or C 1 ; Z 1 and Z 2 are each independently a single bond, —CH 2 —, —
CH 2 CH 2 -, - CH = CH -, - C≡C -, - COO
- or an -OCO-; Q is a single bond, -CH 2 -,
-CH 2 CH 2 -, - CF 2 -, - OCF 2 -, - C 2 F
4 -, - CCl 2 - or -C 2 Cl 4 - represents a; Y is, H,
F or Cl; R is, C n H 2n + 1 - or, C n H
2n + 1 O-, C n H 2n + 1 CH = CH- ( wherein, n 2-10
Represents an integer of 0); m represents 0, 1, or 2); (In the formula, B and C are independently C n H 2n + 1 −, C n H 2n + 1
O-, C n H 2n + 1 CH = CH- or C n H 2n + 1 · C 6 H
10 − (wherein n is as defined above); L represents H or F).
【請求項2】 「化1」および「化2」で表される化合
物の内、ベンゼン環および/またはシクロヘキサン環を
分子内に3個有する化合物を両化合物合計重量の60重
量%以上含有する請求項1記載の液晶材料。
2. The compound represented by "Chemical Formula 1" and "Chemical Formula 2", containing 60% by weight or more of the total weight of the compounds having three benzene rings and / or cyclohexane rings in the molecule. Item 3. The liquid crystal material according to item 1.
【請求項3】 「化1」で示される化合物と「化2」で
示される化合物を重量比で99:1〜20:80含有す
る請求項1記載の液晶材料。
3. The liquid crystal material according to claim 1, wherein the compound represented by "Chemical formula 1" and the compound represented by "Chemical formula 2" are contained in a weight ratio of 99: 1 to 20:80.
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JPH03506035A (en) * 1989-05-15 1991-12-26 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 ハフトング Chlorobenzene derivatives

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