(57)【要約】【課題】二色性色素としてアゾ系色素を用いるとともに、紫外線が照射されても駆動電圧が上昇してしまうのを防止することにより、耐光性を向上させる。【解決手段】二色性色素としてアゾ系色素を添加し、フェニルシクロヘキサン系液晶が３２重量％、ピリミジン系液晶が７％、置換ベンゼン環を有する液晶が４９％含有される液晶に、駆動電圧を低下させるために含有される電圧低下用の液晶として、誘電率異方性が１１の２環系のシアノビフェニル系液晶を１２％含有する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アゾ系色素を含むゲストホスト液晶組成物において、
前記ゲストホスト液晶組成物の駆動電圧を低下させるために含有される電圧低下用の液晶として、シアノフェニルシクロヘキサン系液晶、シアノビフェニル系液晶、トリフルオロベンゼン系液晶、ジフルオロメチレンオキシ基を用いた液晶、フルオロナフタレン系液晶、およびテトラヒドロナフタレン系液晶の少なくともいずれか１つを用いることを特徴とするゲストホスト液晶組成物。
【請求項２】
アゾ系色素を含むゲストホスト液晶組成物において、
前記ゲストホスト液晶組成物の駆動電圧を低下させるために含有される電圧低下用の液晶として、エステル基を含まない誘電率異方性が５以上の液晶を用いることを特徴とするゲストホスト液晶組成物。
【請求項３】
前記電圧降下用の液晶として、２環系の液晶を用いる請求項１または２に記載のゲストホスト液晶組成物。
【請求項４】
前記電圧降下用の液晶の他、フェニルシクロヘキサン系液晶と、ピリミジン系液晶と、置換ベンゼン環を有する液晶とからなる請求項１から３のいずれか１項に記載のゲストホスト液晶組成物。
【請求項５】
対向する内面に電極が配設された一対の電極基板と、両電極基板の間隙に保持され、電極に印加される電圧によって駆動されるアゾ系色素を含むゲストホスト液晶組成物とを備えた液晶表示パネルにおいて、
前記ゲストホスト液晶組成物の駆動電圧を低下させるために含有される電圧低下用の液晶として、シアノフェニルシクロヘキサン系液晶、シアノビフェニル系液晶、３，４，５−トリフルオロベンゼン系液晶、ジフルオロメチレンオキシ基を用いた液晶、フルオロナフタレン系液晶、およびテトラヒドロナフタレン系液晶の少なくともいずれか１つを用いることを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項６】
対向する内面に電極が配設された一対の電極基板と、両電極基板の間隙に保持され、電極に印加される電圧によって駆動されるアゾ系色素を含むゲストホスト液晶組成物とを備えた液晶表示パネルにおいて、
前記ゲストホスト液晶組成物の駆動電圧を低下させるために含有される電圧低下用の液晶として、エステル基を含まない誘電率異方性が５以上の液晶を用いることを特徴とする液晶表示パネル。
【請求項７】
前記電圧降下用の液晶として、２環系の液晶を用いる請求項５または６に記載の液晶表示パネル。
【請求項８】
前記ゲストホスト液晶組成物が、前記電圧降下用の液晶の他、フェニルシクロヘキサン系液晶と、ピリミジン系液晶と、置換ベンゼン環を有する液晶とからなる請求項５から７のいずれか１項に記載のゲストホスト液晶表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アゾ系色素を含むゲストホスト液晶組成物、およびこのゲストホスト液晶組成物を用いた液晶表示パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示パネルとして、液晶(ホスト)に二色性色素(ゲスト)を添加したゲストホスト液晶組成物を利用した液晶表示パネル（以下、ゲストホスト液晶表示パネルと称する。）が、光の利用効率が高く明るい表示を行うことができる等の観点から用いられている。このゲストホスト液晶表示パネルは、二色性色素が有する光学的異方性を利用し、電圧印加によって液晶の分子の配向方向を変化させるのにともなって、二色性色素の分子の配向方向を変化させることにより、色彩を切り換えて表示を行うようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、一般に、液晶は、複数種類の液晶を混合することにより構成されており、ゲストホスト液晶表示パネルにおいてゲストホスト液晶組成物の駆動電圧を低下させることを主な目的とする電圧低下用の液晶として、誘電率異方性が高い液晶が含有されている。すなわち、式１に示すように、誘電率異方性が高いほど、ゲストホスト液晶組成物の駆動電圧が低くなり、誘電率異方性が高いゲストホスト液晶組成物によれば、低電圧駆動が可能となるからである。
【０００４】
【数１】
2008248165.tif 000002
【０００５】
上記式１において、Ｖｔｈはしきい値電圧（液晶が動き始める電圧）、ｋｉｉは液晶弾性率、Δεは誘電率異方性である。ゲストホスト液晶組成物に利用される液晶の一例としては、フェニルシクロヘキサン系液晶が３２重量％、ピリミジン系液晶が７重量％、および置換ベンゼン環を有する液晶が４９重量％に、電圧低下用の液晶としてエステル系液晶が１２重量％含有された液晶が用いられている。
【０００６】
また、ゲストホスト液晶組成物における二色性色素としては、高着色性、豊富な色調、合成法が比較的容易である等の観点からアゾ系の二色性色素が多用されており、ゲストホスト液晶表示パネルにおいては、エステル系液晶が含有された液晶に、アゾ系の二色性色素が添加されたゲストホスト液晶組成物が利用されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−８０７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、化１にアゾ系色素の一例を示す。このアゾ系色素は、紫外線が照射されることにより、化２に示すように分解してしまうことが分かっている。
【０００９】
【化１】
2008248165.tif 000003
【００１０】
【化２】
2008248165.tif 000004
【００１１】
そして、このアゾ系色素の１つの分解物は、化３に示すようなエステル系の液晶を、化４に示すように分解してしまうことが判明した。
【００１２】
【化３】
2008248165.tif 000005
【００１３】
【化４】
2008248165.tif 000006
【００１４】
このため、エステル系の液晶が分解されてしまうと、ゲストホスト液晶表示パネルにおいてゲストホスト液晶組成物の駆動電圧を低下させることができなくなってしまい、ひいては、ゲストホスト液晶表示パネルの消費電圧が上昇してしまうこととなる。すなわち、電圧低下用の液晶としてエステル系の液晶を用いアゾ系色素が添加されたゲストホスト液晶組成物に紫外線が照射されると、ゲストホスト液晶組成物の駆動電圧が上昇してしまうので、このようなゲストホスト液晶表示パネルは、耐光性が低いという問題を有していた。
【００１５】
この問題を解決するため、アゾ系色素に紫外線が照射されてしまうのを防御するために、紫外線遮断フィルターをゲストホスト液晶表示パネルの視認側に配設することも考えられるが、紫外線遮断フィルターを配設した場合には、ゲストホスト液晶表示パネルにおける透過光の強度が低下してしまい、表示が暗くなってしまうという問題があった。
【００１６】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、二色性色素としてアゾ系色素を用いるとともに、紫外線が照射されても駆動電圧が上昇してしまうのを防止することにより、耐光性を向上させることが可能なゲストホスト液晶組成物および液晶表示パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記目的を達成するため、本発明に係るゲストホスト液晶組成物の特徴は、アゾ系色素を含むゲストホスト液晶組成物において、前記ゲストホスト液晶組成物の駆動電圧を低下させるために含有される電圧低下用の液晶として、シアノフェニルシクロヘキサン系液晶、シアノビフェニル系液晶、３，４，５−トリフルオロベンゼン系液晶、ジフルオロメチレンオキシ基を用いた液晶、フルオロナフタレン系液晶、およびテトラヒドロナフタレン系液晶の少なくともいずれか１つを用いる点にある。
【００１８】
本発明に係るゲストホスト液晶組成物によれば、二色性色素としてアゾ系色素が添加されたゲストホスト液晶表示組成物において、電圧低下用の液晶として、シアノフェニルシクロヘキサン系液晶、シアノビフェニル系液晶、３，４，５−トリフルオロベンゼン系液晶、ジフルオロメチレンオキシ基を用いた液晶、フルオロナフタレン系液晶、およびテトラヒドロナフタレン系液晶を用いることにより、アゾ系色素が紫外線によって分解してしまった場合でも、該液晶が分解してしまうことはない。これにより、ゲストホスト液晶組成物の駆動電圧が上昇してしまうのを防止することができる。
【００１９】
また、本発明に係る他のゲストホスト液晶組成物の特徴は、アゾ系色素を含むゲストホスト液晶組成物において、前記ゲストホスト液晶組成物の駆動電圧を低下させるために含有される電圧低下用の液晶として、エステル基を含まない誘電率異方性が５以上の液晶を用いる点にある。
【００２０】
本発明に係る他のゲストホスト液晶組成物によれば、二色性色素としてアゾ系色素が添加されたゲストホスト液晶表示組成物において、電圧低下用の液晶として、エステル基を含まない誘電率異方性が５以上の液晶を用いることにより、アゾ系色素が紫外線によって分解してしまった場合でも、該液晶が分解してしまうことはない。これにより、ゲストホスト液晶組成物の駆動電圧が上昇してしまうのを防止することができる。
【００２１】
さらに、前記電圧降下用の液晶として、２環系の液晶を用いることが好ましい。これにより、２環系の液晶は、環状化合物を３つ有する３環系の液晶と比較して粘度が低いので、ゲストホスト液晶組成物のゲストホスト液晶表示パネルへの注入時間の向上させ、さらにゲストホスト液晶組成物の電圧印加時の応答速度を速めることができる。
【００２２】
前記各本発明に係るゲストホスト液晶組成物は、前記電圧降下用の液晶の他、フェニルシクロヘキサン系液晶と、ピリミジン系液晶と、置換ベンゼン環を有する液晶とからなるとよい。このフェニルシクロヘキサン系液晶、ピリミジン系液晶、および置換ベンゼン環を有する液晶を含むゲストホスト液晶組成物によれば、アゾ系色素が紫外線によって分解してしまった場合でも、ゲストホスト液晶組成物の駆動電圧が上昇してしまうのを防止することができる。
【００２３】
本発明に係る液晶表示パネルの特徴は、対向する内面に電極が配設された一対の電極基板と、両電極基板の間隙に保持され、電極に印加される電圧によって駆動されるアゾ系色素を含むゲストホスト液晶組成物とを備えた液晶表示パネルにおいて、前記ゲストホスト液晶組成物の駆動電圧を低下させるために含有される電圧低下用の液晶として、シアノフェニルシクロヘキサン系液晶、シアノビフェニル系液晶、３，４，５−トリフルオロベンゼン系液晶、ジフルオロメチレンオキシ基を用いた液晶、フルオロナフタレン系液晶、およびテトラヒドロナフタレン系液晶の少なくともいずれか１つを用いる点にある。
【００２４】
本発明に係る液晶表示パネルによれば、二色性色素としてアゾ系色素が添加されたゲストホスト液晶表示組成物において、電圧低下用の液晶として、シアノフェニルシクロヘキサン系液晶、シアノビフェニル系液晶、３，４，５−トリフルオロベンゼン系液晶、ジフルオロメチレンオキシ基を用いた液晶、フルオロナフタレン系液晶、およびテトラヒドロナフタレン系液晶を用いることにより、アゾ系色素が紫外線によって分解してしまった場合でも、該液晶が分解してしまうことはない。これにより、ゲストホスト液晶組成物の駆動電圧が上昇してしまうのを防止することができる。
【００２５】
また、本発明に係る他の液晶表示パネルの特徴は、対向する内面に電極が配設された一対の電極基板と、両電極基板の間隙に保持され、電極に印加される電圧によって駆動されるアゾ系色素を含むゲストホスト液晶組成物とを備えた液晶表示パネルにおいて、前記ゲストホスト液晶組成物の駆動電圧を低下させるために含有される電圧低下用の液晶として、エステル基を含まない誘電率異方性が５以上の液晶を用いる点にある。
【００２６】
本発明に係る他の液晶表示パネルによれば、二色性色素としてアゾ系色素が添加されたゲストホスト液晶表示組成物において、電圧低下用の液晶として、エステル基を含まない誘電率異方性が５以上の液晶を用いることにより、アゾ系色素が紫外線によって分解してしまった場合でも、該液晶が分解してしまうことはない。これにより、ゲストホスト液晶組成物の駆動電圧が上昇してしまうのを防止することができる。
【００２７】
さらに、前記電圧降下用の液晶として、２環系の液晶を用いることが好ましい。これにより、２環系の液晶は、環状化合物を３つ有する３環系の液晶と比較して粘度が低いので、ゲストホスト液晶組成物の液晶表示パネルへの注入時間の向上させ、さらにゲストホスト液晶組成物の電圧印加時の応答速度を速めることができる。
【００２８】
さらにまた、前記各本発明に係る液晶表示パネルにおいては、前記ゲストホスト液晶組成物が、前記電圧降下用の液晶の他、フェニルシクロヘキサン系液晶と、ピリミジン系液晶と、置換ベンゼン環を有する液晶とからなるとよい。これにより、このフェニルシクロヘキサン系液晶、ピリミジン系液晶、および置換ベンゼン環を有する液晶を含むゲストホスト液晶組成物により表示を行う液晶表示パネルにおいて、アゾ系色素が紫外線によって分解してしまった場合でも、ゲストホスト液晶組成物の駆動電圧が上昇してしまうのを防止することができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上述べたように、本発明に係るゲストホスト液晶組成物および液晶表示パネルによれば、紫外線が照射されてアゾ系色素が紫外線により分解してしまっても、駆動電圧が上昇してしまうのを防止することができ、これにより、ゲストホスト液晶表示組成物および液晶表示パネルの耐光性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明に係るゲストホスト液晶組成物を用いた液晶表示パネルの一実施形態について説明する。
【００３１】
本実施形態に係る液晶表示パネルは、ガラス等からなる一対の透明基板を有し、両透明基板の相互に対向する内面には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウムスズ酸化物）等からなる透明電極、および所定の方向にラビング処理された配向膜が積層して配設されている。透明基板に透明電極および配向膜が配設された両電極基板は、両電極基板の内面における周縁部に配設されたシール材によって一体に形成されており、両電極基板およびシール材に囲まれた内部には、ゲストホスト液晶組成物が封入されている。
【００３２】
本実施形態に係るゲストホスト液晶組成物においては、フェニルシクロヘキサン系液晶が３２重量％、ピリミジン系液晶が７重量％、置換ベンゼン環を有する液晶が４９重量％含有された液晶が用いられている。この液晶に、主に駆動電圧を低下させる目的で含有される電圧低下用の液晶として、化５に示す誘電率異方性が１３のシアノフェニルシクロヘキサン系液晶、化６に示す誘電率異方性が１１のシアノビフェニル系液晶、化７に示す３，４，５−トリフルオロベンゼン系液晶、および化８に示すジフルオロメチレンオキシ基を用いた液晶のいずれか１つが１２重量％含有されている。
【００３３】
【化５】
2008248165.tif 000007
【００３４】
【化６】
2008248165.tif 000008
【００３５】
【化７】
2008248165.tif 000009
【００３６】
【化８】
2008248165.tif 000010
【００３７】
また、前記各液晶には、二色性色素として、例えば化１に示すようなアゾ系色素が０．１６重量％添加されている。
【００３８】
このゲストホスト液晶組成物が封入された液晶表示パネル（以下、ゲストホスト液晶表示パネルと称する。）は、電圧が印加されていない状態では、二色性色素による着色状態となっている。そして、ゲストホスト液晶表示パネルは、所望の透明電極に電圧を印加することによって、ゲストホスト液晶組成物の液晶分子の配向方向を変化させるとともに、液晶分子に平行して配向する二色性色素の色素分子の配向方向を、液晶分子の配向方向の変化にともなって変化させることにより、所望の部分において光をゲストホスト液晶表示パネルの視認側に透過させて表示を行うようになっている。
【００３９】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００４０】
本実施形態によれば、二色性色素としてアゾ系色素が添加されたゲストホスト液晶表示組成物において、電圧低下用の液晶として化５から化８に示すエステル基を含まない液晶を用いることにより、アゾ系色素がゲストホスト液晶表示パネルに照射される紫外線によって分解してしまった場合でも、該液晶が分解してしまうことはない。
【００４１】
したがって、アゾ系色素が添加されたゲストホスト液晶表示組成物において、紫外線が照射されても駆動電圧が上昇してしまうのを防止することができ、これにより、ゲストホスト液晶表示組成物およびゲストホスト液晶表示パネルの耐光性を向上させることができる。
【００４２】
例えば、アゾ系色素が添加され、電圧低下用の液晶としてエステル系の液晶が用いられていた従来のゲストホスト液晶表示パネルにおいては、紫外線照射が９６時間でエステル系の液晶が分解し、ゲストホスト液晶組成物の駆動電圧が上昇してしまっていた。一方、電圧低下用の液晶として、化１から化４に示すエステル基を含まない液晶を用いることにより、５００時間以上紫外線を照射してもゲストホスト液晶組成物の駆動電圧は上昇せず、従来と比較して耐光性が飛躍的に向上した。
【００４３】
また、電圧低下用の液晶として、化９に示す３，４，５−トリフルオロベンゼン系液晶、化１０に示す誘電率異方性が２３．６のフルオロナフタレン系液晶、化１１に示すジフルオロメチレンオキシ基を用いた液晶、化１２に示す誘電率異方性が２７．９のテトラヒドロナフタレン系液晶を用いてもよい。
【００４４】
【化９】
2008248165.tif 000011
【００４５】
【化１０】
2008248165.tif 000012
【００４６】
【化１１】
2008248165.tif 000013
【００４７】
【化１２】
2008248165.tif 000014
【００４８】
二色性色素としてアゾ系色素が添加されたゲストホスト液晶表示組成物において、電圧低下用の液晶として化９から化１２に示すエステル基を含まない液晶を用いることにより、アゾ系色素がゲストホスト液晶表示パネルに照射される紫外線によって分解してしまった場合でも、該液晶が分解してしまうことはない。
【００４９】
したがって、アゾ系色素が添加されたゲストホスト液晶表示組成物において、紫外線が照射されても駆動電圧が上昇してしまうのを防止することができ、これにより、ゲストホスト液晶表示組成物およびゲストホスト液晶表示パネルの耐光性を向上させることができる。
【００５０】
ただし、化９から化１２に示す液晶は、環状化合物を３つ有する３環系液晶であって、化５から化８に示す２環系の液晶と比較して粘度が高く、液晶の粘度が高いと、ゲストホスト液晶組成物を両電極基板およびシール材の内部に注入するのに時間がかかってしまい、また電圧印加時の応答速度が遅くなってしまう。このため、ゲストホスト液晶組成物の注入時間の向上、および電圧印加時の応答速度を速める観点からは、電圧低下用の液晶として化５から化８に示す２環系の液晶を用いることが好ましい。
【００５１】
さらに、二色性色素としてアゾ系色素が添加されたゲストホスト液晶表示組成物において、電圧低下用の液晶として化５から化１２に示す液晶に限定されず、エステル基を含まない誘電率異方性が５以上の液晶を用いることもできる。
【００５２】
このように、二色性色素としてアゾ系色素が添加されたゲストホスト液晶表示組成物において、電圧低下用の液晶としてエステル基を含まない誘電率異方性が５以上の液晶を用いることにより、ゲストホスト液晶組成物の駆動電圧を低下させることができるとともに、アゾ系色素がゲストホスト液晶表示パネルに照射される紫外線によって分解してしまった場合でも、該液晶が分解してしまうことはない。
【００５３】
したがって、アゾ系色素が添加されたゲストホスト液晶表示組成物において、紫外線が照射されても駆動電圧が上昇してしまうのを防止することができ、これにより、ゲストホスト液晶表示組成物およびゲストホスト液晶表示パネルの耐光性を向上させることができる。
【００５４】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。