JPH0564999B2 - - Google Patents
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- JPH0564999B2 JPH0564999B2 JP61141718A JP14171886A JPH0564999B2 JP H0564999 B2 JPH0564999 B2 JP H0564999B2 JP 61141718 A JP61141718 A JP 61141718A JP 14171886 A JP14171886 A JP 14171886A JP H0564999 B2 JPH0564999 B2 JP H0564999B2
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- Liquid Crystal Substances (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は液晶の熱光学効果を利用した熱書込液
晶素子に用いる液晶組成物に関する。 ［従来の技術］ 透明な液晶組織を呈するコレステリツク液晶、
あるいはスメクチツク液晶の薄層を部分的に加
熱・急冷すると、その部分が一般に光を散乱する
不透明な液晶組織に遷移する現象が液晶の熱光学
効果として知られている。また、この現象を利用
して、液晶セルに部分的に温度変化を与えてその
部分を不透明にすることによつて情報を書込む方
式の液晶素子が幾つか提案されている。例えば画
像を書込んで、その画像を直視する形式の直視型
表示素子、書込んだ画像を投映して観る投射型表
示用として用いるライトバルブ素子、書込んだ情
報を電気的・光学的に読取る形式の記録素子等で
ある。また、情報を書込む方法も、レーザ光を照
射して照射部分に温度上昇を生ぜしめる方法や、
低抗体でのジユール発熱を用いて温度上昇を生ぜ
しめる方法等、幾つかの方法が知られている。以
下では話を簡単にするため、液晶セルにレーザ光
を照射して画像を書込み、書込んだ画像を別の光
学系を用いて拡大投映して観る投射型表示装置に
用いる液晶ライトバルブ素子の場合を例に採り説
明する。 当初、熱書込液晶ライトバルブには一般式 で表わされる、いわゆるシツフ塩基系の液晶物質
が用いられていた。 これは、液晶ライトバルブの動作温度すなわち
室温前後においてスメクチツク相を示し、かつ適
切な相転移温度を有する液晶物質がシツフ塩基系
以外に見出されていなかつたからである。ここ
で、適切な相転移温度とは液晶が等方性液体相に
転移する温度Tcに関してであり、Tcが高すぎる
と書込みに必要な温度上昇が大きくなり、消費電
力や書込み速度の点で不都合が生じ、またTcが
低すぎると書込み後の定常状態での液晶温度が相
転移温度Tcに近いことに起因する液晶分子配向
秩序度の低下が一因となつてコントラストの低下
という不都合が生じる。このようなシツフ塩基系
の液晶物質についてはベル研究所のテーラーらが
ジヤーナル・オブ・アプライド・フイジクスの第
45巻、第10号で報告している。しかしながら、シ
ツフ塩基系の液晶物質が加水分解を生じ易く、従
つてこの種の液晶物質を用いた熱書込液晶素子が
特に耐湿性の点で寿命が短く、信頼性に欠けるこ
とは広く知られている。従つて、その後液晶物質
の改良が試みられ、化学的に安定な、一般式、
晶素子に用いる液晶組成物に関する。 ［従来の技術］ 透明な液晶組織を呈するコレステリツク液晶、
あるいはスメクチツク液晶の薄層を部分的に加
熱・急冷すると、その部分が一般に光を散乱する
不透明な液晶組織に遷移する現象が液晶の熱光学
効果として知られている。また、この現象を利用
して、液晶セルに部分的に温度変化を与えてその
部分を不透明にすることによつて情報を書込む方
式の液晶素子が幾つか提案されている。例えば画
像を書込んで、その画像を直視する形式の直視型
表示素子、書込んだ画像を投映して観る投射型表
示用として用いるライトバルブ素子、書込んだ情
報を電気的・光学的に読取る形式の記録素子等で
ある。また、情報を書込む方法も、レーザ光を照
射して照射部分に温度上昇を生ぜしめる方法や、
低抗体でのジユール発熱を用いて温度上昇を生ぜ
しめる方法等、幾つかの方法が知られている。以
下では話を簡単にするため、液晶セルにレーザ光
を照射して画像を書込み、書込んだ画像を別の光
学系を用いて拡大投映して観る投射型表示装置に
用いる液晶ライトバルブ素子の場合を例に採り説
明する。 当初、熱書込液晶ライトバルブには一般式 で表わされる、いわゆるシツフ塩基系の液晶物質
が用いられていた。 これは、液晶ライトバルブの動作温度すなわち
室温前後においてスメクチツク相を示し、かつ適
切な相転移温度を有する液晶物質がシツフ塩基系
以外に見出されていなかつたからである。ここ
で、適切な相転移温度とは液晶が等方性液体相に
転移する温度Tcに関してであり、Tcが高すぎる
と書込みに必要な温度上昇が大きくなり、消費電
力や書込み速度の点で不都合が生じ、またTcが
低すぎると書込み後の定常状態での液晶温度が相
転移温度Tcに近いことに起因する液晶分子配向
秩序度の低下が一因となつてコントラストの低下
という不都合が生じる。このようなシツフ塩基系
の液晶物質についてはベル研究所のテーラーらが
ジヤーナル・オブ・アプライド・フイジクスの第
45巻、第10号で報告している。しかしながら、シ
ツフ塩基系の液晶物質が加水分解を生じ易く、従
つてこの種の液晶物質を用いた熱書込液晶素子が
特に耐湿性の点で寿命が短く、信頼性に欠けるこ
とは広く知られている。従つて、その後液晶物質
の改良が試みられ、化学的に安定な、一般式、
【式】（Ｒはアルキル基
あるいはアルコキシ基）で表わされるビフエニル
系の液晶物質が作り出された。インターナシヨナ
ル・ビジネス・マシーンズ社のデユーイは、
系の液晶物質が作り出された。インターナシヨナ
ル・ビジネス・マシーンズ社のデユーイは、
【式】の構造でＲがC817、
C9H19、C10H21、C11H23、C8H17O、C9H19Oであ
る液晶物質の一群から選択した三成分から成る混
合液晶が熱書込液晶ライトバルブに用いるのに最
適であるという報告をプレナム出版社刊の「ザ・
フイジクス・アンド・ケミストリ・オブ・リキツ
ド・クリスタル・デバイシイズ」の219頁から239
頁に掲載している。また、トムソン・セー・エ
ス・エフ社のデユボアはアナル・ド・フイジーク
の第３巻（1978年刊）の131頁から138頁におい
て、
る液晶物質の一群から選択した三成分から成る混
合液晶が熱書込液晶ライトバルブに用いるのに最
適であるという報告をプレナム出版社刊の「ザ・
フイジクス・アンド・ケミストリ・オブ・リキツ
ド・クリスタル・デバイシイズ」の219頁から239
頁に掲載している。また、トムソン・セー・エ
ス・エフ社のデユボアはアナル・ド・フイジーク
の第３巻（1978年刊）の131頁から138頁におい
て、
【式】の構造でＲが
C6H17、C9H19、C3H7O、C8H17O、C8H17COO、
C9H19COOである液晶物質の一群から選択した成
分から成る混合液晶を比較検討して、Ｒが
C8H17O、C9H19、C9H19COOである三成分から
成る混合液晶が熱書込液晶ライトバルブに用いる
のに最適であると報告している。 ［発明が解決しようとする問題点］ このように、液晶物質の改善が成され、初期の
シツフ塩基系液晶の場合の如き短寿命・低信頼性
等の短所は克服されてきた。しかしながら、以上
述べた如き既知の混合液晶はいずれも特に液晶相
温度範囲の点で不充分なものであつた。例えば、
上述のデユーイが推奨する
C9H19COOである液晶物質の一群から選択した成
分から成る混合液晶を比較検討して、Ｒが
C8H17O、C9H19、C9H19COOである三成分から
成る混合液晶が熱書込液晶ライトバルブに用いる
のに最適であると報告している。 ［発明が解決しようとする問題点］ このように、液晶物質の改善が成され、初期の
シツフ塩基系液晶の場合の如き短寿命・低信頼性
等の短所は克服されてきた。しかしながら、以上
述べた如き既知の混合液晶はいずれも特に液晶相
温度範囲の点で不充分なものであつた。例えば、
上述のデユーイが推奨する
【式】と
【式】との混合液晶
においても結晶−液晶転移温度Tmは約12℃であ
り、デユボアが推奨する上述の の三成分から成る混合液晶においてもTmは８℃
である。このような混合液晶を用いた液晶ライト
バルブは動作時あるいは保存時に液晶組成物の
Tm以下、すなわち10℃程度以下になると液晶組
成物が結晶化し、動作しなくなるのは勿論、その
後温度が回復しても結晶化履歴のために液晶分子
配列に欠陥が生じ、表示画質を低下させるという
不都合が生じる。保存温度の下限が10℃程度に制
限されるのは実用上極めて不都合であり、−10℃
程度が要求されるのは周知のことである。このよ
うに既存の混合液晶を用いたのでは満足な液晶ラ
イトバルブが得られないのが実情であつた。しか
るに本発明者は、液晶組成物の転移温度と表示性
能との関連を詳細に検討し、数多くの液晶組成物
について実験検討を行なつた結果、液晶相温度が
広く、従来では得られなかつた高性能の素子を実
現せしめる液晶組成物を見出して本発明に至つた
ものである。本発明の目的は、優れた性能を有す
る熱書込液晶素子用液晶組成物を提供することに
ある。 ［問題点を解決するための手段］ すなわち本発明は一般式： （R1は炭素原子数が８〜10の直鎖アルキル基又
は直鎖アルコキシ基を示す）で表わされる化合物
の少なくとも１種と、 一般式： （R2は炭素原子数が８〜10の直鎖アルコキシ基
を示す）で表わされる化合物の少なくとも１種
と、 一般式： （R3は炭素原子数が８〜12の直鎖アルキル基又
は直鎖アルコキシ基を示す）で表わされる化合物
の少なくとも１種と を主成分として含有していることを特徴とする熱
書込液晶素子用液晶組成物である。 本発明の熱書込液晶素子用液晶組成物は、液晶
組成物に部分的に熱を印加することによつて情報
を書込む方式の熱書込液晶素子に用いるものであ
る。 また本発明の液晶組成物は前記した一般式
（）、（）および（）で表わされる物質だけ
からなる混合液晶のほかこれらを主成分とする混
合液晶であつて、他の構造の液晶物質を若干量含
有したものであつても差支えない。他の構造の液
晶物質としては例えば次のような化学式で表わさ
れる物質が挙げられる。ここでＲはアルキル基ま
たはアルコキシ基を表わす。 ［作用］ 本発明の混合液晶は上述の成分構成をとること
によつて極めて広いスメクチツク液晶相温度範囲
を有するに至り、また主成分液晶が大きな誘電異
方性を有することから、熱書込液晶素子に用いた
場合に書込情報の消去が低い電圧で行なえるとい
う長所を有するに至るものである。 ［実施例］ 以下に実施例を参照して本発明を詳細に説明す
る。 第１図は化学式 （以下8BPと記す）、 （以下10BPと記す）、 （以下10BPと記す）、 （以下8BTPEと記す）、 （以下10BTPEと記す）で表わされる５種の物質
を重量比で62.6：15.2：9.8：8.0：4.4の割合で混
合した混合液晶（以下NSP43と記す）に化学式 で表わされる物質（以下10Ｙと記す）を種々の
割合で混合して作成した混合液晶の相転移温度を
測定した結果示す図である。第１図でＩ、Ｎ、
Ｓ、Ｃはそれぞれ等方性液体相、ネマチツク結晶
相、スメクチツク液晶相、固体相が出現する領域
を示す。同図から明らかな如く10Ｙを混合した
混合液晶はTcが上昇しても好都合であるばかり
でなく、10Ｙの混合割合が15重量パーセント程
度以下の混合液晶においてはネマチツク液晶相が
10℃以下と狭く、更にTmも０℃以下と充分低い
という特徴を有している。このように、好ましく
は15重量パーセント程度以下の10Ｙを混合した
混合液晶は極めて広いスメクチツク液晶相温度範
囲と充分に低いTmを有している。例えば３重量
パーセントの10Ｙと97重量パーセントの
NSP43とからなる混合液相（以下NSP42Bと記
す）のTmは−27.7℃と極めて低く、NSP42Bを
用いた液晶ライトバルブは保存温度−10℃でも何
ら支障を生じない。又NSP42BのTcは49.6℃、
ネマチツク相温度範囲は4.0℃であり、液晶ライ
トバルブに用いた場合の書込みに適したものであ
る。すなわち一実施例としてNSP42Bを用いた液
晶ライトバルブに300mWの出射光量のアルゴン
レーザ光を一点あたり1μsecの間照射して書込ん
だ画像を、1KWの光量のキセノンランプを用い
てゲイン6.4のスクリーン上に投映したところ、
明るさ100ft−Ｌでコントラスト10：１が得られ
た。又この画像の消去は90Vの電圧印加で行なう
ことができた。これは従来の液晶組成物を用いた
液晶ライトバルブでは同一の書込み条件でコント
ラスト７：１であり、消去電圧が100Vであるの
に比べて優れた表示性能である。なおNSP42Bに
限定されることなく10ＹとNSP43の混合比の
異なる数多くの混合液晶においてNSP42Bと同様
の優れた性能が認められた。 又10Ｙの代りに化学式 で表わされる物質（以下8Yと記す）、 で表わされる物質（以下9Yと記す）、 で表わされる物質（以下10Yと記す）、 で表わされる物質（以下8OYと記す）、または で表わされる物質（以下9OYと記す）、を用いた
場合、更に8Y、9Y、10Y、８Ｙ、９Ｙ、
10OYの中から選ばれた２種以上の物質を用いた
場合にも同様の効果が認められた。 又NSP43の代りに8BP、10BP、10OBP、およ
び化学式 で表わされる物質のうちの少なくとも１種と、
8BTPE、10BTPEおよび化学式 で表わされる物質のうちの少なくとも１種とから
なる混合液晶を用いた場合にも同様の効果が認め
られた。 これらの有効な混合液晶の例とそのTcを第１
表に示す。これらの混合液晶のTmはすべて−10
℃以下である。なお、第１表中の（ ）は混合割
合を示すモルパーセントである。
り、デユボアが推奨する上述の の三成分から成る混合液晶においてもTmは８℃
である。このような混合液晶を用いた液晶ライト
バルブは動作時あるいは保存時に液晶組成物の
Tm以下、すなわち10℃程度以下になると液晶組
成物が結晶化し、動作しなくなるのは勿論、その
後温度が回復しても結晶化履歴のために液晶分子
配列に欠陥が生じ、表示画質を低下させるという
不都合が生じる。保存温度の下限が10℃程度に制
限されるのは実用上極めて不都合であり、−10℃
程度が要求されるのは周知のことである。このよ
うに既存の混合液晶を用いたのでは満足な液晶ラ
イトバルブが得られないのが実情であつた。しか
るに本発明者は、液晶組成物の転移温度と表示性
能との関連を詳細に検討し、数多くの液晶組成物
について実験検討を行なつた結果、液晶相温度が
広く、従来では得られなかつた高性能の素子を実
現せしめる液晶組成物を見出して本発明に至つた
ものである。本発明の目的は、優れた性能を有す
る熱書込液晶素子用液晶組成物を提供することに
ある。 ［問題点を解決するための手段］ すなわち本発明は一般式： （R1は炭素原子数が８〜10の直鎖アルキル基又
は直鎖アルコキシ基を示す）で表わされる化合物
の少なくとも１種と、 一般式： （R2は炭素原子数が８〜10の直鎖アルコキシ基
を示す）で表わされる化合物の少なくとも１種
と、 一般式： （R3は炭素原子数が８〜12の直鎖アルキル基又
は直鎖アルコキシ基を示す）で表わされる化合物
の少なくとも１種と を主成分として含有していることを特徴とする熱
書込液晶素子用液晶組成物である。 本発明の熱書込液晶素子用液晶組成物は、液晶
組成物に部分的に熱を印加することによつて情報
を書込む方式の熱書込液晶素子に用いるものであ
る。 また本発明の液晶組成物は前記した一般式
（）、（）および（）で表わされる物質だけ
からなる混合液晶のほかこれらを主成分とする混
合液晶であつて、他の構造の液晶物質を若干量含
有したものであつても差支えない。他の構造の液
晶物質としては例えば次のような化学式で表わさ
れる物質が挙げられる。ここでＲはアルキル基ま
たはアルコキシ基を表わす。 ［作用］ 本発明の混合液晶は上述の成分構成をとること
によつて極めて広いスメクチツク液晶相温度範囲
を有するに至り、また主成分液晶が大きな誘電異
方性を有することから、熱書込液晶素子に用いた
場合に書込情報の消去が低い電圧で行なえるとい
う長所を有するに至るものである。 ［実施例］ 以下に実施例を参照して本発明を詳細に説明す
る。 第１図は化学式 （以下8BPと記す）、 （以下10BPと記す）、 （以下10BPと記す）、 （以下8BTPEと記す）、 （以下10BTPEと記す）で表わされる５種の物質
を重量比で62.6：15.2：9.8：8.0：4.4の割合で混
合した混合液晶（以下NSP43と記す）に化学式 で表わされる物質（以下10Ｙと記す）を種々の
割合で混合して作成した混合液晶の相転移温度を
測定した結果示す図である。第１図でＩ、Ｎ、
Ｓ、Ｃはそれぞれ等方性液体相、ネマチツク結晶
相、スメクチツク液晶相、固体相が出現する領域
を示す。同図から明らかな如く10Ｙを混合した
混合液晶はTcが上昇しても好都合であるばかり
でなく、10Ｙの混合割合が15重量パーセント程
度以下の混合液晶においてはネマチツク液晶相が
10℃以下と狭く、更にTmも０℃以下と充分低い
という特徴を有している。このように、好ましく
は15重量パーセント程度以下の10Ｙを混合した
混合液晶は極めて広いスメクチツク液晶相温度範
囲と充分に低いTmを有している。例えば３重量
パーセントの10Ｙと97重量パーセントの
NSP43とからなる混合液相（以下NSP42Bと記
す）のTmは−27.7℃と極めて低く、NSP42Bを
用いた液晶ライトバルブは保存温度−10℃でも何
ら支障を生じない。又NSP42BのTcは49.6℃、
ネマチツク相温度範囲は4.0℃であり、液晶ライ
トバルブに用いた場合の書込みに適したものであ
る。すなわち一実施例としてNSP42Bを用いた液
晶ライトバルブに300mWの出射光量のアルゴン
レーザ光を一点あたり1μsecの間照射して書込ん
だ画像を、1KWの光量のキセノンランプを用い
てゲイン6.4のスクリーン上に投映したところ、
明るさ100ft−Ｌでコントラスト10：１が得られ
た。又この画像の消去は90Vの電圧印加で行なう
ことができた。これは従来の液晶組成物を用いた
液晶ライトバルブでは同一の書込み条件でコント
ラスト７：１であり、消去電圧が100Vであるの
に比べて優れた表示性能である。なおNSP42Bに
限定されることなく10ＹとNSP43の混合比の
異なる数多くの混合液晶においてNSP42Bと同様
の優れた性能が認められた。 又10Ｙの代りに化学式 で表わされる物質（以下8Yと記す）、 で表わされる物質（以下9Yと記す）、 で表わされる物質（以下10Yと記す）、 で表わされる物質（以下8OYと記す）、または で表わされる物質（以下9OYと記す）、を用いた
場合、更に8Y、9Y、10Y、８Ｙ、９Ｙ、
10OYの中から選ばれた２種以上の物質を用いた
場合にも同様の効果が認められた。 又NSP43の代りに8BP、10BP、10OBP、およ
び化学式 で表わされる物質のうちの少なくとも１種と、
8BTPE、10BTPEおよび化学式 で表わされる物質のうちの少なくとも１種とから
なる混合液晶を用いた場合にも同様の効果が認め
られた。 これらの有効な混合液晶の例とそのTcを第１
表に示す。これらの混合液晶のTmはすべて−10
℃以下である。なお、第１表中の（ ）は混合割
合を示すモルパーセントである。
【表】
【表】
本実施例では前記一般式（）、一般式（）
および一般式（）で表わされる物質だけからな
る混合液晶の例を述べたが、これらに他の液相物
質を添加したものについても優れた性能が認めら
れた。 また以上の例では、液晶セルにレーザ光を照射
して画像を書込み、書込んだ画像を別の光学系を
用いて拡大投映して観る方式の投射型表示装置用
液晶ライトバルブに用いる場合を例に採り本発明
を説明したが、他の手段による熱書込の場合や、
直視型表示素子、記憶素子その他の素子として用
いる場合にも本発明の液晶組成物は優れた性能を
有する。 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば液晶相温
度範囲が広く、かつ印加電圧が低くて済む優れた
性能を有する熱書込液晶素子用液晶組成物が得ら
れる。
および一般式（）で表わされる物質だけからな
る混合液晶の例を述べたが、これらに他の液相物
質を添加したものについても優れた性能が認めら
れた。 また以上の例では、液晶セルにレーザ光を照射
して画像を書込み、書込んだ画像を別の光学系を
用いて拡大投映して観る方式の投射型表示装置用
液晶ライトバルブに用いる場合を例に採り本発明
を説明したが、他の手段による熱書込の場合や、
直視型表示素子、記憶素子その他の素子として用
いる場合にも本発明の液晶組成物は優れた性能を
有する。 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば液晶相温
度範囲が広く、かつ印加電圧が低くて済む優れた
性能を有する熱書込液晶素子用液晶組成物が得ら
れる。
第１図は本発明の一実施例による混合液晶の混
合割合と相転移温度との関係を示す図である。
合割合と相転移温度との関係を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一般式： （R1は炭素原子数が８〜10の直鎖アルキル基又
は直鎖アルコキシ基を示す）で表わされる化合物
の少なくとも１種と、 一般式： （R2は炭素原子数が８〜10の直鎖アルコキシ基
を示す）で表わされる化合物の少なくとも１種
と、 一般式： （R3は炭素原子数が８〜12の直鎖アルキル基又
は直鎖アルコキシ基を示す）で表わされる化合物
の少なくとも１種と を主成分として含有していることを特徴とする熱
書込液晶素子用液晶組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61141718A JPS62297387A (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | 熱書込液晶素子用液晶組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61141718A JPS62297387A (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | 熱書込液晶素子用液晶組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62297387A JPS62297387A (ja) | 1987-12-24 |
| JPH0564999B2 true JPH0564999B2 (ja) | 1993-09-16 |
Family
ID=15298583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61141718A Granted JPS62297387A (ja) | 1986-06-17 | 1986-06-17 | 熱書込液晶素子用液晶組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62297387A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103184053B (zh) * | 2011-12-29 | 2015-03-11 | 苏州汉朗光电有限公司 | 高散射态近晶相液晶材料及其显示器件 |
-
1986
- 1986-06-17 JP JP61141718A patent/JPS62297387A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62297387A (ja) | 1987-12-24 |
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