JP2755576B2 - 液晶表示器 - Google Patents
液晶表示器Info
- Publication number
- JP2755576B2 JP2755576B2 JP62128758A JP12875887A JP2755576B2 JP 2755576 B2 JP2755576 B2 JP 2755576B2 JP 62128758 A JP62128758 A JP 62128758A JP 12875887 A JP12875887 A JP 12875887A JP 2755576 B2 JP2755576 B2 JP 2755576B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- temperature
- optical rotation
- display
- pitch
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Liquid Crystal (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
イ）産業上の利用分野
本発明は温度変化の激しい若しくは局所的に温度変化
を受けやすい、特に大画面表示に好適な液晶表示器に関
する。 ロ）従来技術 従来より正の誘電異方性を有するネマテイツク相の液
晶にらせん構造をもたせ、電界効果型の液晶表示器を形
成している。このらせん構造は、表示器により一定のピ
ツチが求められるが、一方液晶自身にも固有ピツチをも
たせ、両者のマツチングをとっている。マツチングがく
ずれると、温度変化や駆動信号によって不所望の表示と
なる配向不良等が生じ、特にらせん構造のねじれ角が18
0度を超えるとリバースドメイン（逆向らせん構造によ
る表示不良）が生じる。 さて、このようならせん構造における液晶の固有ピツ
チは、特開昭53−7350号公報や特開昭60−107020号公報
の如く、ネマテイツク液晶に旋光物質を添加する事で得
ることが多い。この場合の固有ピツチは「旋光物質が添
加されたこと」による直接的要因により、一般に大きな
温度依存性を示す。その傾向は、温度上昇と共に固有ピ
ツチが大きくなる（らせんがのびることで、以下これを
固有ピツチは（＋）の極性の温度係数をもつと呼ぶ）。
固有ピツチの変化は液晶表示器を駆動する時のしきい値
（Vth）の変化として検出することができ、固有ピツチ
が大きくなるとしきい値は下がる。第３図は上述した公
報に示される様な大きなねじれ角（220度ツイスト）の
表示器の例で、通常10〜20mV/℃の変化率を有する。こ
のような固有ピツチの温度依存性は表示中に温度条件が
変化したり、大画面表示のため高時分割駆動している時
には余裕度が少ないがその表示中に局所的に熱が伝わっ
たりすると著しいコントラストの変動やドメインの発生
を生じる事になるので好ましくない。 固有ピツチの温度係数を小さくする試みは今迄に２種
類なされている。１つは特公昭60−29090号公報に示さ
れる右旋性旋光物質と左旋性旋光物質とを併用するもの
で、従来の1/2〜1/3に温度変化率は小さくできる。しか
し先に述べた如く、旋光物質は液晶に固有ピツチを与え
るものであるから、右旋性と左旋性のバランスをとっ
て、かつ、所望のピツチを与えるには旋光物質の量が多
くなりすぎる。これは電界に対する応答性を著しく低下
させる事になるので好ましくない。もう一つの試みは旋
光物質そのものの改良で、例えば1986年の応用物理学会
では（−）の極性の温度係数をもったネマテイツク液晶
用の旋光物質が紹介された。しかしこれもあまり好まし
いものではない。なぜならば固有ピツチの温度係数は表
示器によっても影響を受けるもので、液晶自身の温度に
よる体積膨張率を考慮すると固有ピツチの温度係数はわ
ずかに（＋）の極性をもつのがよいからである。とりわ
け先にあげた２件の公報の如く、らせん構造のねじれ角
が180度から270度と大きく、液晶の複屈折性を利用する
表示モードの表示器では、液晶の層厚に対する制限が厳
しいので、（−）の極性の温度係数をもつ液晶を用い常
温でマツチングをとると、低温でミスマツチとなり、リ
バースドメインが発生する。 ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は上述の点を考慮してなされたもので、旋光物
質の添加量を極端に多くすることなく、液晶の固有ピツ
チの温度係数を表示器に適合させ、温度変化に強い液晶
表示器を提供するものである。 ニ）問題点を解決するための手段 本発明は液晶として旋光特性の方向が同一で、液晶の
誘起される固有ピツチの温度係数が異なる複数種類の旋
光物質を添加するもので、特に好ましくはらせん構造の
ねじれ角が180〜270度の液晶に対して固有ピツチの温度
係数の極性が異なる旋光物質を添加したものである。 ホ）作用 これによりらせん構造を有する液晶の固有ピツチは、
表示器に相応した温度係数をもつことができ、旋光特性
は複数の旋光物質で少なくとも方向が同じなので、所定
の固有ピツチを得るために必要な量も多くはならない。 ヘ）実 施 例 第１図は本発明に用いた液晶表示器の断面図で、
（１）（１）はガラス板（11）（11）の内面に電極（1
2）（12）…と配向膜（13）（13）とを有した基板で、
（２）はその基板（１）（１）に挟持され、捩れ角180
度乃至270度のらせん構造をもつ正の誘電異方性をもつ
ネマテイツク相の液晶である。このような液晶表示器は
前後に偏光子（３）（３）を配置して表示器とする場合
が多い。 正の誘電異方性をもつネマテイツク相の液晶原材料と
してチツソ（株）製TN−4003を用い、捩れ角220度液晶
層膜６μｍの表示器とし、固有ピツチのパラメータとし
て100Hzのフレーム周波数に対するしきい値（Vth）を測
定した場合を例に、より具体的に説明する。 （＋）の極性の温度係数をもち左旋性の旋光特性をも
つコレステリルノナノネート（ON）を第１の旋光物質と
して準備した。この第１の旋光物質単体を上述の表示器
に用いるにはTN−4003にCNを1.7重量パーセント添加
し、その結果０〜50℃に対ししきい値の温度変化率は＋
15mV/℃であった。第２の旋光物質として（−）の極性
の温度係数をもち、左旋性の旋光特性をもつTDV−001
（大日本インキ化学工業（株）製）を準備した。同様に
この旋光物質単体を用いる時はTN−4003にTDV−001を3.
8重量パーセント添加し、その結果しきい値の温度変化
率は−1mV/℃であった。但しこの場合−30℃１分間でリ
バースドメインが発生した。 これら第１、第２の旋光物質を多数の組合せで混合
し、混合した旋光物質を常温でピツチがマツチングする
ようにTN−4003に添加した結果、第２図のような特性を
得た。表示器の体積やｄ・△ｎ積等から例えばしきい値
の温度変化率を＋7mV/℃に設定したい時はCN60％TDV−0
01を40％の割合で用い、また液晶表示器が小さい等でし
きい値の温度変化率を＋3mV/℃に設定したい時はCN,30
％TDV−001,70％として用いればよいことが示してあ
る。 このように複数の旋光物質を用いるが、コレステリル
ノナノネートの種類だけでも（＋）極性左旋性であって
も液晶に誘起する固有ピツチの温度変数の種々のものが
あり、また の構造式を有する化合物からなる左旋性旋光物質は
（−）極性の種々の温度係数をもつので、これらを適宜
組合せれば所定の固有ピツチの温度係数にあわせること
ができる。 ト）発明の効果 この様にらせん構造のマツチングを広い温度範囲にわ
たってとることができるので、液晶表示器によって温度
環境の悪い場所もしくは使用方法であっても表示品位の
高い表示を得ることができる。また、液晶の電界効果特
性に悪影響を及ぼさないので、高時分割駆動、大画面表
示などには特に効果が大きい。
を受けやすい、特に大画面表示に好適な液晶表示器に関
する。 ロ）従来技術 従来より正の誘電異方性を有するネマテイツク相の液
晶にらせん構造をもたせ、電界効果型の液晶表示器を形
成している。このらせん構造は、表示器により一定のピ
ツチが求められるが、一方液晶自身にも固有ピツチをも
たせ、両者のマツチングをとっている。マツチングがく
ずれると、温度変化や駆動信号によって不所望の表示と
なる配向不良等が生じ、特にらせん構造のねじれ角が18
0度を超えるとリバースドメイン（逆向らせん構造によ
る表示不良）が生じる。 さて、このようならせん構造における液晶の固有ピツ
チは、特開昭53−7350号公報や特開昭60−107020号公報
の如く、ネマテイツク液晶に旋光物質を添加する事で得
ることが多い。この場合の固有ピツチは「旋光物質が添
加されたこと」による直接的要因により、一般に大きな
温度依存性を示す。その傾向は、温度上昇と共に固有ピ
ツチが大きくなる（らせんがのびることで、以下これを
固有ピツチは（＋）の極性の温度係数をもつと呼ぶ）。
固有ピツチの変化は液晶表示器を駆動する時のしきい値
（Vth）の変化として検出することができ、固有ピツチ
が大きくなるとしきい値は下がる。第３図は上述した公
報に示される様な大きなねじれ角（220度ツイスト）の
表示器の例で、通常10〜20mV/℃の変化率を有する。こ
のような固有ピツチの温度依存性は表示中に温度条件が
変化したり、大画面表示のため高時分割駆動している時
には余裕度が少ないがその表示中に局所的に熱が伝わっ
たりすると著しいコントラストの変動やドメインの発生
を生じる事になるので好ましくない。 固有ピツチの温度係数を小さくする試みは今迄に２種
類なされている。１つは特公昭60−29090号公報に示さ
れる右旋性旋光物質と左旋性旋光物質とを併用するもの
で、従来の1/2〜1/3に温度変化率は小さくできる。しか
し先に述べた如く、旋光物質は液晶に固有ピツチを与え
るものであるから、右旋性と左旋性のバランスをとっ
て、かつ、所望のピツチを与えるには旋光物質の量が多
くなりすぎる。これは電界に対する応答性を著しく低下
させる事になるので好ましくない。もう一つの試みは旋
光物質そのものの改良で、例えば1986年の応用物理学会
では（−）の極性の温度係数をもったネマテイツク液晶
用の旋光物質が紹介された。しかしこれもあまり好まし
いものではない。なぜならば固有ピツチの温度係数は表
示器によっても影響を受けるもので、液晶自身の温度に
よる体積膨張率を考慮すると固有ピツチの温度係数はわ
ずかに（＋）の極性をもつのがよいからである。とりわ
け先にあげた２件の公報の如く、らせん構造のねじれ角
が180度から270度と大きく、液晶の複屈折性を利用する
表示モードの表示器では、液晶の層厚に対する制限が厳
しいので、（−）の極性の温度係数をもつ液晶を用い常
温でマツチングをとると、低温でミスマツチとなり、リ
バースドメインが発生する。 ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は上述の点を考慮してなされたもので、旋光物
質の添加量を極端に多くすることなく、液晶の固有ピツ
チの温度係数を表示器に適合させ、温度変化に強い液晶
表示器を提供するものである。 ニ）問題点を解決するための手段 本発明は液晶として旋光特性の方向が同一で、液晶の
誘起される固有ピツチの温度係数が異なる複数種類の旋
光物質を添加するもので、特に好ましくはらせん構造の
ねじれ角が180〜270度の液晶に対して固有ピツチの温度
係数の極性が異なる旋光物質を添加したものである。 ホ）作用 これによりらせん構造を有する液晶の固有ピツチは、
表示器に相応した温度係数をもつことができ、旋光特性
は複数の旋光物質で少なくとも方向が同じなので、所定
の固有ピツチを得るために必要な量も多くはならない。 ヘ）実 施 例 第１図は本発明に用いた液晶表示器の断面図で、
（１）（１）はガラス板（11）（11）の内面に電極（1
2）（12）…と配向膜（13）（13）とを有した基板で、
（２）はその基板（１）（１）に挟持され、捩れ角180
度乃至270度のらせん構造をもつ正の誘電異方性をもつ
ネマテイツク相の液晶である。このような液晶表示器は
前後に偏光子（３）（３）を配置して表示器とする場合
が多い。 正の誘電異方性をもつネマテイツク相の液晶原材料と
してチツソ（株）製TN−4003を用い、捩れ角220度液晶
層膜６μｍの表示器とし、固有ピツチのパラメータとし
て100Hzのフレーム周波数に対するしきい値（Vth）を測
定した場合を例に、より具体的に説明する。 （＋）の極性の温度係数をもち左旋性の旋光特性をも
つコレステリルノナノネート（ON）を第１の旋光物質と
して準備した。この第１の旋光物質単体を上述の表示器
に用いるにはTN−4003にCNを1.7重量パーセント添加
し、その結果０〜50℃に対ししきい値の温度変化率は＋
15mV/℃であった。第２の旋光物質として（−）の極性
の温度係数をもち、左旋性の旋光特性をもつTDV−001
（大日本インキ化学工業（株）製）を準備した。同様に
この旋光物質単体を用いる時はTN−4003にTDV−001を3.
8重量パーセント添加し、その結果しきい値の温度変化
率は−1mV/℃であった。但しこの場合−30℃１分間でリ
バースドメインが発生した。 これら第１、第２の旋光物質を多数の組合せで混合
し、混合した旋光物質を常温でピツチがマツチングする
ようにTN−4003に添加した結果、第２図のような特性を
得た。表示器の体積やｄ・△ｎ積等から例えばしきい値
の温度変化率を＋7mV/℃に設定したい時はCN60％TDV−0
01を40％の割合で用い、また液晶表示器が小さい等でし
きい値の温度変化率を＋3mV/℃に設定したい時はCN,30
％TDV−001,70％として用いればよいことが示してあ
る。 このように複数の旋光物質を用いるが、コレステリル
ノナノネートの種類だけでも（＋）極性左旋性であって
も液晶に誘起する固有ピツチの温度変数の種々のものが
あり、また の構造式を有する化合物からなる左旋性旋光物質は
（−）極性の種々の温度係数をもつので、これらを適宜
組合せれば所定の固有ピツチの温度係数にあわせること
ができる。 ト）発明の効果 この様にらせん構造のマツチングを広い温度範囲にわ
たってとることができるので、液晶表示器によって温度
環境の悪い場所もしくは使用方法であっても表示品位の
高い表示を得ることができる。また、液晶の電界効果特
性に悪影響を及ぼさないので、高時分割駆動、大画面表
示などには特に効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に用いた液晶表示器の断面図、第２図は
本発明における特性図、第３図は従来の液晶表示器の温
度特性図である。 （１）（１）……基板、（２）……液晶、（３）（３）
……偏光子
本発明における特性図、第３図は従来の液晶表示器の温
度特性図である。 （１）（１）……基板、（２）……液晶、（３）（３）
……偏光子
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．無電界時の液晶分子がらせん構造をなして２枚の基
板に挟持された正の誘電異方性を有するネマティック相
の液晶を有した電界効果型の液晶表示器において、前記
液晶には液晶に与える旋光特性の方向が同一で、液晶の
誘起される固有ピッチの温度係数の極性が異なる複数の
種類の旋光物質が添加されている事を特徴とする液晶表
示器。 ２．前記液晶のらせん構造のねじれ角は180乃至270度で
ある事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の液晶表
示器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62128758A JP2755576B2 (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 液晶表示器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62128758A JP2755576B2 (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 液晶表示器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63293525A JPS63293525A (ja) | 1988-11-30 |
| JP2755576B2 true JP2755576B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=14992737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62128758A Expired - Lifetime JP2755576B2 (ja) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | 液晶表示器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2755576B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5557820A (en) * | 1978-10-25 | 1980-04-30 | Hitachi Ltd | Liquid crystal display device |
| JPS6029090B2 (ja) * | 1980-06-20 | 1985-07-09 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶表示セル |
| NL8402864A (nl) * | 1984-09-19 | 1986-04-16 | Philips Nv | Vloeibaar kristal weergeefinrichting. |
-
1987
- 1987-05-26 JP JP62128758A patent/JP2755576B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63293525A (ja) | 1988-11-30 |
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