JP2917286B2 - 液晶装置 - Google Patents

液晶装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液晶表示装置に関する。
〔従来の技術〕 従来のスーパーツイテッドネマチック型液晶表示装置
は液晶の層厚dと固有ピッチpの比d/pが液晶のねじれ
角ψ度に関係して、ディスクリネーションラインやフィ
ンガープリントが発生しないで表示装置の正常動作が可
能となる範囲は ψ′/360−1/4<d/p<ψ/360 …(a) であることが特開昭62−194224で提案された。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、製造上の液晶の層厚dや固有ピッチpのバラ
ツキ、温度の変化に対するd/pの変動等により、d/pの範
囲は前述の式(a)の範囲の半分以下になり、液晶のね
じれ角が大きくなると、d/pの範囲は著しく狭くなる。
このため実際量産となると、液晶のねじれ角に限度があ
り230度位であった。更に、一般式 で表わされる化合物(3)および で表わされる化合物(4)はドメインが発生しやすく、
d/pの範囲は極めて狭いものであった。しかし、化合物
(3)および化合物(4)は誘電異方性が大きいため、
しきい値電圧を下げるのに非常に有効な材料である。
本発明は、化合物(3)もしくは化合物(4)を利用
し、d/pの適用範囲を広げ、温度変化に対してd/pを一定
に保ち、液晶のねじれ角が240度以上でも量産が可能と
なり、広温度範囲での使用でも耐えられる液晶表示装置
を提供することを目的とする。
更に、d/pの範囲が広がることにより、液晶のねじれ
角が180度から230度までである液晶表示装置の量産を安
定化し、従来よりコントラストを改善することを目的と
する。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は
以下の構成としたものである。即ち 対向して配置する一対の基板間に180度から360度の範
囲でねじれ配向したネマチック液晶を挟持してなる液晶
セルを備えた液晶装置であって、 前記ネマチック液晶は、 一般式(1) (R1は、R−、RO−,又はRCH=CH−を示し、 R2は、R−,RO,CN−,又はF−を示し、 を示し、 Xは、単結合,−C≡C−,又はCOO−を示し、 を示す。尚、R−は炭素数が1〜9の直鎖アルキル基を
示す。) の化合物、又は一般式(2) (R3は、R−,RO−,又はRCH=CH−を示し、 R4は、R−,又はRO−を示し、 Yは、単結合,又は−CH2CH2−を示し、 又は、Yが単結合である場合にあっては を示す。尚、R−は炭素数が1〜9の直鎖アルキル基を
示す。) の化合物を含有し、上記化合物(1)若しくは上記化合
物(2)の組成比、又はそれらの合計の組成比が20重量
%以上であり、そして、 一般式(3) (R5は、R−,又はRO−を示し、 を示し、 R6は、−CN,又は−Fを示す。尚、R−は炭素数が1
〜9の直鎖アルキル基を示す。) の化合物、又は一般式(4) (R7は、R−,又はRO−を示し、 を示し、 R8は、−F,又は の場合にあっては−CNを示す。
尚、R−は炭素数が1〜9の直鎖アルキル基を示
す。) の化合物を含有し、上記化合物(3)若しくは上記化合
物(4)の組成比、又はそれらの合計の組成比が5重量
%から55重量%に範囲にある液晶組成物であり、 ネマチック液晶の層厚をdとし、固有ピッチをpとし
た場合における−10℃でのd/pと、60℃でのd/pと、の差
であるΔd/pが0.03以下となるように、前記一対の基板
間には、弾性樹脂体が配置されていることを特徴とする
液晶装置。
〔実 施 例〕
本発明の液晶表示装置の代表例は第1図に示されるよ
うな構造である。時分割駆動回路1は液晶セル2に時分
割信号を印加し、液晶セル2を駆動する。液晶セル2は
上電極基板3と下電極基板4がスペーサー5により所定
の間隔で隔てられ、両基板3、4の間には液晶6が挟み
こまれ弾性樹脂体7により所定の間隔をとっている。液
晶セル2は上偏光板8と下偏光板9により挟みこまれて
いる。上偏光板8と上電極基板3の間に光学異方体を挟
みこんでもよい。弾性樹脂体は、例えばポリスチレン、
ブタシエン系重合体、ポリウレタン類、クロロプレン重
合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体等の合成樹脂を
用いた材質にして球状、棒状等の形状にしたものがあ
る。
第3図は、スーパーツイステッド型液晶表示装置の鉛
直方向の電圧に対する輝度特性を示したものである。同
図において輝度が10%になる電圧をV10,90%になる電圧
をV90とするとき、時分割駆動特性を表わす量βを β=V10/V90 と定義する。そしてβは1以上の値を示し、1に近づく
程時分割駆動特性が良いことを表わしている。
また、液晶の層厚dと固有ピッチpとの比d/pの温度
変化を示す指標として、−10℃のd/pと60℃のd/pの差を
△(d/p)と定義する。△(d/p)の値が大きい程、温度
変化に対し、デスクリネーションラインやフィンガープ
リントなどの発生がしやすくなり、正常動作のさまたげ
になってしまう。
本発明の効果をはっきりさせるため、従来と比較しな
がら本発明の実施例を説明する。
比較例1 比較例として、第1図の弾性樹脂体7の代わりにグラ
スファイバーを用い、液晶を表1に示す組成物にした。
比較例2 比較例1において、液晶を表2に示す組成物にした。
実施例1 本実施例において、液晶を表3に示す組成物にした。
実施例2 本実施例において、液晶を表4に示す組成物にした。
実施例3 本実施例において、液晶を表5に示す組成物にした。
実施例4 本実施例において、液晶を表6に示す組成物にした。
実施例5 本実施例において、液晶を表7に示す組成物にした。
実施例6 本実施例において、液晶を表8に示す組成物にした。
以上、比較例1、2および実施例1〜6において光学
活性剤S−811(メルク社製)を添加し液晶のねじれ角
度を200度、250度および300度にした時の室温におけるd
/p、β値および△(d/p)をそれぞれ表9表10および表1
1に示す。ただし上下偏光板の吸収軸はそれぞれ隣接す
る電極基板のラビング方向より45度ずれているものとす
る。また、液晶の光学異方性△nと液晶の層厚dの積△
n・dは約0.8μm〜0.9μmである。
表9より明らかなように、実施例1〜6は比較例1、
2とほぼ同じd/pの範囲を有している。化合物(3)お
よび化合物(4)は化合物(1)および/もしくは化合
物(2)を添加することにより、d/pの範囲を広げるこ
とが出来た。
次に表10より明らかなように同じねじれ角であれば各
実施例は比較例に比べ、β値が小さく、時分割特性に優
れている。つまりコントラストをアップすることが可能
となる。更に表11より明らかなように、d/pの温度変化
が非常に小さい。このため、比較例1、2は、ねじれ角
250度で−10℃でドメインが発生するのに対し、実施例
1〜6はねじれ角300度においても−10℃から60℃まで
の範囲で、ドメインの発生は見られなかった。これは実
施例1〜6の液晶の固有ピッチpが比較例に比べ温度変
化が小さいのに加え、固有ピッチpが小さくなる低温で
グラスファイバーより熱膨張率の大きい弾性樹脂体が大
巾に縮んだため液晶の層厚dが小さくなり、d/pが一定
に保たれたためと思われる。
また比較例1と実施例5について、温度に対する外観
色の色変化を第2図に示す。第2図より明らかなように
実施例5は温度に対して色変化が小さい。このことは他
の実施例でも確かめられた。本発明はd/pを一定に保つ
ばかりか、外観色まで変化の少ないものにした。
〔発明の効果〕
以上説明してきたように、本願発明の液晶装置は、ネ
マチック液晶として上記化合物(1)もしくは上記化合
物(2)の組成比、又はそれらの合計の組成比を20重量
%含有し、上記化合物(3)もしくは上記化合物(4)
の組成比またはそれらの合計の組成比を5重量%から55
重量%の範囲に設定することにより、ネマチック液晶の
層厚(d)と固有ピッチ(p)との比の適用範囲を広げ
ることができる。
また、本願発明においては、上述のネマチック液晶を
挟んだ一対に基板間に、弾性樹脂体を配置することによ
って、−10℃でのd/pと、60℃でのd/pと、の差として定
義されるΔd/pを0.03以下としている。本発明のこの構
成によれば固有ピッチ(p)が温度変化によって変化し
ても、弾性樹脂体もその温度変化に伴い膨張又は収縮す
るので、ネマチック液晶の層厚(d)と固有ピッチ
(p)との比d/pが0.03以下に保たれる。そのため、外
観色の色変化が少なくなるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の液晶表示装置の一実施例の模式的断面
図、第2図は本発明の一実施例と従来の比較例の外観色
の色変化を示すCIE色度図、第3図は従来のマルチプレ
ックス駆動特性を説明するための電圧に対する輝度特性
を示す図である。 1……時分割駆動回路 2……液晶セル 3、4……電極基板 6……液晶 7……弾性樹脂体 8、9……偏光板
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−231943(JP,A) 特開 昭62−143990(JP,A) 特開 昭62−275187(JP,A) 特開 昭63−196685(JP,A) 特開 昭63−184723(JP,A) 特開 昭63−215790(JP,A) 特開 昭64−56415(JP,A) 特開 昭62−203123(JP,A) 特開 昭62−251721(JP,A) 特開 昭62−66223(JP,A) 特開 昭62−150225(JP,A) 特開 昭57−70520(JP,A) 特開 平1−156392(JP,A) 特表 平1−503306(JP,A) 特表 平2−503445(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C09K 19/42 - 19/46

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対の基板間に180度から360度の範囲でね
    じれ配向したネマチック液晶を挟持してなる液晶セルを
    備えた液晶装置であって、 前記ネマチック液晶は、 一般式(1) (R1は、R−、RO−,又はRCH=CH−を示し、 R2は、R−,RO,CN−,又はF−を示し、 を示し、 Xは、単結合,−C≡C−,又はCOO−を示し、 を示す。尚、R−は炭素数が1〜9の直鎖アルキル基を
    示す。) の化合物、又は一般式(2) (R3は、R−,RO−,又はRCH=CH−を示し、 R4は、R−,又はRO−を示し、 Yは、単結合,又は−CH2CH2−を示し、 又は、Yが単結合である場合にあっては を示す。尚、R−は炭素数が1〜9の直鎖アルキル基を
    示す。) の化合物を含有し、上記化合物(1)若しくは上記化合
    物(2)の組成比、又はそれらの合計の組成比が20重量
    %以上であり、そして、 一般式(3) (R5は、R−,又はRO−を示し、 を示し、 R6は、−CN,又は−Fを示す。尚、R−は炭素数が1〜
    9の直鎖アルキル基を示す。) の化合物、又は一般式(4) (R7は、R−,又はRO−を示し、 を示し、 R8は、−F,又は の場合にあっては−CNを示す。 尚、R−は炭素数が1〜9の直鎖アルキル基を示す。) の化合物を含有し、上記化合物(3)若しくは上記化合
    物(4)の組成比、又はそれらの合計の組成比が5重量
    %から55重量%に範囲にある液晶組成物であり、 ネマチック液晶の層厚をdとし、固有ピッチをpとした
    場合における−10℃でのd/pと、60℃でのd/pと、の差で
    あるΔd/pが0.03以下となるように、前記一対の基板間
    には、弾性樹脂体が配置されていることを特徴とする液
    晶装置。
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