(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）で表されるポリエーテル化合物を含有してなる、含水率が３０ｐｐｍ以下で、１．１×１０12〜１．０×１０13Ωｃｍの比抵抗を有するネマチック液晶組成物。
【化１】
0004145074.tif 000012
（式中、Ｒ1は、各々独立に炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数６〜１８のアリール基を表し、ｎは、４〜１０の整数を表す。）
【請求項２】
上記一般式（Ｉ）において、Ｒ1が１〜８のアルキル基である請求項１記載のネマチック液晶組成物。
【請求項３】
上記一般式（Ｉ）で表されるポリエーテル化合物がテトラグライムである請求項１又は２記載のネマチック液晶組成物。
【請求項４】
誘電率異方性（Δε）の絶対値が１０より小さい請求項１、２又は３記載のネマチック液晶組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のネマチック液晶組成物から構成される液晶素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示素子用液晶組成物に関し、詳しくは、特定の構造を有するポリエーテル化合物を含有し、液晶組成物の含水率及び比抵抗を調整することによって、帯電防止効果に優れたネマチック液晶組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、液晶素子は、時計、電卓を始め、測定器、自動車用計器、複写器、カメラ、ＯＡ機器、携帯用パソコン等の種々の用途に使用されており、急速に市場が拡大している。液晶素子に用いるための液晶組成物は、高い比抵抗値が要求されている。このため、液晶素子の保護膜である樹脂製フィルムの除去する際、あるいは液晶素子を布等で汚れを除去する際に、内部に容易に静電気が発生し、電圧を印加しなくても点灯状態となり、長時間表示が消滅しないという問題が生じている。
【０００３】
この問題を解決するために、液晶組成物中に界面活性剤等の非液晶性化合物を添加して、液晶組成物の比抵抗値を低下させ、帯電防止効果を得る提案がなされている。例えば、特開平４−１８０９９３号公報及び特開平１１−２１２０７０号公報にエチレングリコールジアルキルエーテルが、特開平８−３３７７７９号公報に環状アミン化合物が、また特開平９−６７５７７号公報にポリオキシアルキレンアミンがそれぞれ報告されているが、満足のできる効果を有するものは得られていない。
【０００４】
一方、ＰＤＡ（パーソナル・デジタル・アシスタント）等のように高電圧の液晶材料が要求される用途においては、電圧保持率を４０〜８５％に下げることが要求されている。例えば、上記のような帯電防止剤を添加することによって、電圧保持率を低下させることができるが、その場合には電圧保持率が経時によって変化するという欠点を有している。
【０００５】
従って、本発明の目的は、静電気の発生を防止され、しかも液晶素子とした時に、電圧保持率を低下させることができ、かつその経時変化の少ない液晶組成物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、検討を重ねた結果、特定の構造を有するポリエーテル化合物を含有し、含水率が３０質量％以下で、少なくとも１．０×１０11Ωｃｍの比抵抗を有するネマチック液晶組成物を使用することによって、上記課題を解決し得ることを知見し、本発明に到達した。
【０００７】
即ち、本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、下記一般式（Ｉ）で表されるポリエーテル化合物を含有してなる、含水率が３０ｐｐｍ以下で、１．１×１０12〜１．０×１０13Ωｃｍの比抵抗を有するネマチック液晶組成物を提供するものである。
【化２】
0004145074.tif 000002
（式中、Ｒ1は、各々独立に炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数６〜１８のアリール基を表し、ｎは、４〜１０の整数を表す。）
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【０００９】
本発明に係る上記一般式（Ｉ）で表されるポリエーテル化合物において、Ｒ1で表される炭素数１〜８のアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第二ブチル、第三ブチル、イソブチル、アミル、イソアミル、第三アミル、ヘキシル、シクロヘキシル、ヘプチル、イソヘプチル、第三ヘプチル、ｎ−オクチル、イソオクチル、第三オクチル、２−エチルヘキシルが挙げられ、炭素数６〜１８のアリール基としては、フェニル、ナフチル、２−メチルフェニル、３−メチルフェニル、４−メチルフェニル、４−ビニルフェニル、３−イソプロピルフェニル、４−イソプロピルフェニル、４−ブチルフェニル、４−イソブチルフェニル、４−第三ブチルフェニル、４−ヘキシルフェニル、４−シクロヘキシルフェニル、４−オクチルフェニル、４−（２−エチルヘキシル）フェニル、２，３−ジメチルフェニル、２，４−ジメチルフェニル、２，５−ジメチルフェニル、２，６−ジメチルフェニル、３，４−ジメチルフェニル、３，５−ジメチルフェニル、２，４−ジ第三ブチルフェニル、２，５−ジ第三ブチルフェニル、２，６−ジ−第三ブチルフェニル、２，４−ジ第三ペンチルフェニル、２，５−ジ第三ペンチルフェニル、２，４−ジクミルフェニル、シクロヘキシルフェニル、ビフェニル、２，４，５−トリメチルフェニル等が挙げられ、これらの中でも炭素数１〜８のアルキル基が、静電防止効果に優れるので好ましい。
【００１０】
また、上記一般式（Ｉ）において、ｎは、４〜１０、好ましくは４〜６、とりわけテトラグライムが好適に使用することができる。ここでｎが、１０より大きいと、液晶組成物の粘度が大きくなり表示性能が低下するので好ましくない。また、ｎが１〜３のときは、蒸気圧が大きくなり、セル充填時に悪影響を及ぼす場合があるので好ましくない。
【００１１】
さらに、上記のポリエーテル化合物の含有率は、液晶組成物に対して０．０５質量％より小さいと充分な添加効果が得られない場合があり、１０質量％を超えると表示性能に影響を及ぼす場合があるので、０．０５〜１０質量％が好ましい。
【００１２】
本発明のネマチック液晶組成物の含水率は３０ｐｐｍ以下、好ましくは２５ｐｐｍ以下であり、含水率が３０ｐｐｍを超えた場合には、電圧保持率の変化が大きくなるおそれがあるため好ましくない。
【００１４】
本発明のネマチック液晶組成物は、上記の如き条件を満たすことを条件として、通常のネマチック液晶組成物に使用される液晶化合物が制限されることなく使用され、液晶化合物としては、例えば、ビフェニル系、エステル系、アゾキシ系、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル系、フェニルシクロヘキサン系、フェニルピリミジン系、フェニルメタジオキサン系、シアノビフェニル系、シアノターフェニル系、シアノビフェニルシクロヘキサン系、トラン系、エタン系等が挙げられ、これらは、１種類又は２種類以上混合で使用される。
【００１５】
上記の液晶化合物としては、例えば、下記一般式（II）又は（III）のように例示することができる。
【００１６】
【化３】
0004145074.tif 000003
【００１７】
上記の一般式（II）又は（III）の更なる具体例としては、下記に示す化合物が挙げられる。尚、下記式中のＹ、Ｙ1、Ｙ2及びＹ3は上記一般式（II）又は（III）と同様である。
【００１８】
【化４】
0004145074.tif 000004
【００１９】
【化５】
0004145074.tif 000005
【００２０】
本発明の液晶組成物は、液晶セルに注入等の方法で導入され、電極付きの基板間に挟持されて液晶素子を構成する。液晶素子は、主に表示用途として用いられるが、それ以外の用途、例えば、調光窓、光シャッタ、偏光交換素子等にも用いられる。さらに該液晶組成物は、ＴＮ方式、ＳＴＮ方式、ＴＦＴ方式、ゲスト・ホスト（ＧＨ）方式、動的散乱方式、フェーズチェンジ方式、ＤＡＰ方式、二周波駆動方式、強誘電性液晶表示方式、２色性色素を用いたＧＨ型液方式等に使用できる。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例及び比較例をもって本発明を更に詳細に説明する。しかしながら、本発明は以下の実施例によって何ら制限を受けるものではない。
【００２２】
〔液晶組成物の調製例〕
下記の配合によって液晶組成物Ａ〜Ｄを常法により作成した。
【００２３】
【化６】
0004145074.tif 000006
【００２４】
【化７】
0004145074.tif 000007
【００２５】
【化８】
0004145074.tif 000008
【００２６】
【化９】
0004145074.tif 000009
【００２７】
〔実施例１〜４及び比較例１〜６〕
上記の液晶組成物Ａ及びＢ、並びにこれにポリエーテル化合物を配合した液晶組成物を電極付き液晶セルに真空注入し、電圧保持率（Ｖ．Ｈ．Ｒ）を測定した。また、併せて液晶組成物の特性値を測定した。これらの結果を表１に示す。
【００２８】
電圧保持率（Ｖ．Ｈ．Ｒ）は、電圧保持率測定装置（東洋テクニカ社製：ＶＨＲ−ＡＭＰ）を用い、Ｐｕｌｓｅ  ｗｉｄｔｈ  ６０μｓｅｃ、Ａｍｌ  ５Ｖ、Ｆｒａｍｅ  ｆｒｅｑ  １６、６７ｍｓｅｃ、Ａｖｅｒａｇｉｎｇ  １の条件にて、液晶セル作成直後のもの及び１２０℃での熱加速試験を９時間及び１８時間行なったものについて測定した。
【００２９】
【表１】
0004145074.tif 000010
【００３０】
〔実施例５〜８及び比較例７〜１０〕
上記の液晶組成物Ｃ及びＤ、並びにこれにポリエーテル化合物を配合した液晶組成物を電極付き基板間に挟持して液晶セルとし、帯電時間（秒）、消費電流値（μＡ／ｃｍ2）を測定した。また、併せて液晶組成物の特性値を測定した。これらの結果を表２に示す。
【００３１】
帯電時間の評価は、液晶セルにＤＣ１０Ｖを印加し、表示が消滅するまでの時間を計測した。また、消費電流値は、液晶検査装置（河口湖精密（株）製；ＬＣ８ＤＣテスター）を用い、印加電圧３Ｖ、３２Ｈｚの条件にて、液晶セル作成直後のもの及び１２０℃での熱加速試験を９時間及び１８時間行なったものについて測定した。
【００３２】
【表２】
0004145074.tif 000011
【００３３】
表１及び表２の結果から明らかなように、ポリエーテル化合物を使用しない場合には、帯電時間が長いという欠点を有している（比較例１及び７）。また、本発明以外の低分子量のポリエーテル化合物を使用した場合には、セル作成時に発泡が大きく実用的でない（比較例２及び３）。また、ピペラジンを使用した場合には、電圧保持率を４０〜８５％の範囲に下げた場合には、含水率を３０ｐｐｍ以下に抑えても、電圧保持率の経時による変化が大きく、また、帯電防止能を有しているものの、消費電力値が経時によって増大するという欠点を有している（比較例４〜５及び８〜９）。また、テトラブチルアンモニウムヒドロキシドは少量の添加でも優れた帯電防止能を発揮することができるが、比抵抗値が下がり、消費電流値が大きいという欠点を有している（比較例１０）。さらに、本発明のポリエーテル化合物を使用した場合であっても、含水率が３０ｐｐｍを超えた場合には、同様に電圧保持率の熱による変化が大きく、帯電防止能も小さい（比較例６）。
【００３４】
これに対し、本発明に係るポリエーテル化合物を含有し、含水率を３０ｐｐｍ以下に抑制した実施例１〜８により、電圧保持率を目標の４０〜８５％としても経時による変化が小さく、帯電防止能も優れた液晶組成物が得られる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明により、静電気の発生を防止され、しかも液晶素子とした時に、電圧保持率を低下させることができ、かつその経時変化の少ない液晶組成物が得られる。