JPH01254915A - 液晶素子 - Google Patents
液晶素子Info
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- JPH01254915A JPH01254915A JP8392888A JP8392888A JPH01254915A JP H01254915 A JPH01254915 A JP H01254915A JP 8392888 A JP8392888 A JP 8392888A JP 8392888 A JP8392888 A JP 8392888A JP H01254915 A JPH01254915 A JP H01254915A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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係り、特にパーソナルコンピュ
ータやワードプロセッサ等に用いられる大型液晶表示装
置の具現化に関するものである。
ータやワードプロセッサ等に用いられる大型液晶表示装
置の具現化に関するものである。
本発明は、表面に透明電極と配向膜を設けた２枚の基板
を配向膜側に相対向させ、基板間に正の誘電率異方性と
旋光性添加物を有したネマティック液晶を封入し、その
厚さ方向に１８０゛以上ねしれた螺旋構造を持ち、かつ
２枚の基板の外側に一対の偏光板を設け、液晶層の厚み
ｄ （−）と液晶の屈折率異方性Δｎの積が０．６０μ
ｍから０．９０μｍの範囲内にある液晶装置において、
該液晶装置内に封入される液晶組成物として、一般式Ｒ
−Ｑ−Ｑ−ＣＮで表される液晶化合物を５〜３０重量パ
ーセント、一般式 Ｒ→÷ｄ−Ｆで表される液晶化合物
を５〜３０重量パーセント含有し、かつ液晶層の厚みｄ
′（４）と、液晶の固有ピッチＰ（７ｆｆｉ）との比ｄ
／Ｐの値が０．５〜１．０の範囲になるように旋光物質
を含有する液晶組成物を用いたことにより、時分割特性
の優れた大容量液晶表示装置を提供する事ができるよう
にしたものである。
を配向膜側に相対向させ、基板間に正の誘電率異方性と
旋光性添加物を有したネマティック液晶を封入し、その
厚さ方向に１８０゛以上ねしれた螺旋構造を持ち、かつ
２枚の基板の外側に一対の偏光板を設け、液晶層の厚み
ｄ （−）と液晶の屈折率異方性Δｎの積が０．６０μ
ｍから０．９０μｍの範囲内にある液晶装置において、
該液晶装置内に封入される液晶組成物として、一般式Ｒ
−Ｑ−Ｑ−ＣＮで表される液晶化合物を５〜３０重量パ
ーセント、一般式 Ｒ→÷ｄ−Ｆで表される液晶化合物
を５〜３０重量パーセント含有し、かつ液晶層の厚みｄ
′（４）と、液晶の固有ピッチＰ（７ｆｆｉ）との比ｄ
／Ｐの値が０．５〜１．０の範囲になるように旋光物質
を含有する液晶組成物を用いたことにより、時分割特性
の優れた大容量液晶表示装置を提供する事ができるよう
にしたものである。
近年、表示情報量の増大に伴い、Ｘ−Ｙマトリクス状に
電極を構成したいわゆるドツトマトリクス液晶表示装置
が、薄型軽量コンパクトな表示端末として注目を集めて
いる。
電極を構成したいわゆるドツトマトリクス液晶表示装置
が、薄型軽量コンパクトな表示端末として注目を集めて
いる。
第２図は従来の液晶表示の断面図を示しており、正の誘
電異方性を有するネマティック液晶組成物２１を、９０
”の螺旋構造を持たせるように、対向配置された一対の
透明電極基板２２ａ、２２ｂで挟持し、この螺旋構造を
挟んで一対の偏光板２３ａ、２３ｂを配置する。第２図
の装置に示すような９０°の螺旋構造を持つツイストネ
マティック液晶表示装置（以下９０°ＴＮと呼ぶ）は、
液晶分子に印加された電圧に対する光透過率（反射率）
変化が急峻でないため時分割駆動特性が悪く、表示コン
トラストの悪さ、クロストークの発生に伴う視野角の狭
さ等、大型表示端末装置としては重大な欠点を有してお
り、広く市場に受は入れらるまでにはいたっていない。
電異方性を有するネマティック液晶組成物２１を、９０
”の螺旋構造を持たせるように、対向配置された一対の
透明電極基板２２ａ、２２ｂで挟持し、この螺旋構造を
挟んで一対の偏光板２３ａ、２３ｂを配置する。第２図
の装置に示すような９０°の螺旋構造を持つツイストネ
マティック液晶表示装置（以下９０°ＴＮと呼ぶ）は、
液晶分子に印加された電圧に対する光透過率（反射率）
変化が急峻でないため時分割駆動特性が悪く、表示コン
トラストの悪さ、クロストークの発生に伴う視野角の狭
さ等、大型表示端末装置としては重大な欠点を有してお
り、広く市場に受は入れらるまでにはいたっていない。
弾性理論からの解析により、液晶パネルに封入される正
の誘電異方性を有するネマティック液晶組成物としては
、スプレィの弾性定数に、とベンドの弾性定数に、との
表示に３／に１の小さなものの方が、液晶分子に印加さ
れる電圧に対する光透過率（反射率）変化が急峻になる
事が知られているが、実際には十分に小さな材料を作り
出すことは困難であり、今のところ十分な成果は得られ
ていない。
の誘電異方性を有するネマティック液晶組成物としては
、スプレィの弾性定数に、とベンドの弾性定数に、との
表示に３／に１の小さなものの方が、液晶分子に印加さ
れる電圧に対する光透過率（反射率）変化が急峻になる
事が知られているが、実際には十分に小さな材料を作り
出すことは困難であり、今のところ十分な成果は得られ
ていない。
最近では、第１図に示すように、正の誘電異方性を有す
るネマティック液晶組成物１８を、液晶−分子１０が２
００′から３００°の螺旋構造１１を持たせるように、
対向面に透明電極１７ａ、１７ｂを配置した一対の透明
基板１２ａ、１２ｂで挟持し、この螺旋構造を挟んで設
けられた一対の偏光板１３ａ、１３ｂの透過軸１４ａ、
１４ｂあるいは吸収軸が、液晶配向膜１５ａ、１５ｂの
界面近傍の液晶分子配列方向１５ａ、１６ｂに対してそ
れぞれ４５° ±３０°あるいは１３５° ±３０°の
角度になるように配置し、液晶層の厚みｄ（ｔｍ）と液
晶の屈折率異方性Δｎの積が０．６０Ｊｒａから０．９
０ａｍになるようなパネル構造をとる、電界制御複屈折
効果（Ｒ，Ａ、５ｏｒｅｆ ａｎｄ Ｍ、Ｊ、Ｒａｆｕ
ｓｅ、Ｊ、Ａｐｐｌ。
るネマティック液晶組成物１８を、液晶−分子１０が２
００′から３００°の螺旋構造１１を持たせるように、
対向面に透明電極１７ａ、１７ｂを配置した一対の透明
基板１２ａ、１２ｂで挟持し、この螺旋構造を挟んで設
けられた一対の偏光板１３ａ、１３ｂの透過軸１４ａ、
１４ｂあるいは吸収軸が、液晶配向膜１５ａ、１５ｂの
界面近傍の液晶分子配列方向１５ａ、１６ｂに対してそ
れぞれ４５° ±３０°あるいは１３５° ±３０°の
角度になるように配置し、液晶層の厚みｄ（ｔｍ）と液
晶の屈折率異方性Δｎの積が０．６０Ｊｒａから０．９
０ａｍになるようなパネル構造をとる、電界制御複屈折
効果（Ｒ，Ａ、５ｏｒｅｆ ａｎｄ Ｍ、Ｊ、Ｒａｆｕ
ｓｅ、Ｊ、Ａｐｐｌ。
Ｐｈｙｓ、４３．２０２９ （１９７２））を応用した
ＳＴＮ型（ＳｕｐｅｒＴｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ
）表示装置が提案されており、従来の９０°ＴＮ表示装
置の表示特性を大幅に上回ることが確認され、大容量液
晶表示装置への応用が大いに期待されている。しかしな
がら、この新しい表示方法に対してどのような液晶材料
が適しているのか現状では殆んど解明されていない。
ＳＴＮ型（ＳｕｐｅｒＴｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ
）表示装置が提案されており、従来の９０°ＴＮ表示装
置の表示特性を大幅に上回ることが確認され、大容量液
晶表示装置への応用が大いに期待されている。しかしな
がら、この新しい表示方法に対してどのような液晶材料
が適しているのか現状では殆んど解明されていない。
第３図は、液晶分子に印加された電圧に対する光ｉ！；
ＭＡ変化を示したものであり、図中３１は、９０゜ねじ
れのツイストネマティック表示装置の電圧−透過率特性
、図中３２は、２４０°の液晶分子の螺旋構造を示した
ものである。第３図において、液晶パネルに各々１０％
、９０％の透過率を与えるために必要な印加′電圧を、
Ｖｓａｔ、 Ｖｔｈとすると、液晶表示装置をマルチプ
レックス駆動する場合には、Ｖｓａｔ／Ｖｔｈの比が小
さいものの方が、良好な表示特性を与えることができる
。
ＭＡ変化を示したものであり、図中３１は、９０゜ねじ
れのツイストネマティック表示装置の電圧−透過率特性
、図中３２は、２４０°の液晶分子の螺旋構造を示した
ものである。第３図において、液晶パネルに各々１０％
、９０％の透過率を与えるために必要な印加′電圧を、
Ｖｓａｔ、 Ｖｔｈとすると、液晶表示装置をマルチプ
レックス駆動する場合には、Ｖｓａｔ／Ｖｔｈの比が小
さいものの方が、良好な表示特性を与えることができる
。
第１表は、最適バイアス法を用いてマルチプレックス駆
動した場合のデユーティ比と駆動マージン（選択画素に
印加される実効電圧／非選択画素に印加される実効電圧
）を示したものである。
動した場合のデユーティ比と駆動マージン（選択画素に
印加される実効電圧／非選択画素に印加される実効電圧
）を示したものである。
６４０ Ｘ ４００画素（１／２００デユーテイ）の大
容量表示装置では、最適バイアス方を用いても駆動マー
ジンは１．０７３と極めて小さく、従って正面から良好
な表示コントラストを得るためには、Ｖｓａｔ／Ｖｔｈ
が、駆動マージンと同程度か、それ以下にならなければ
いけないが、これに対して９０°ＴＮ型液晶表示装置で
は、Ｖｓａｔ／Ｖｔｈが１．２５〜１．４０程度とかな
り大きな値となり、はとんど正面からは判読できないよ
うな表示コントラストしか得られない。
容量表示装置では、最適バイアス方を用いても駆動マー
ジンは１．０７３と極めて小さく、従って正面から良好
な表示コントラストを得るためには、Ｖｓａｔ／Ｖｔｈ
が、駆動マージンと同程度か、それ以下にならなければ
いけないが、これに対して９０°ＴＮ型液晶表示装置で
は、Ｖｓａｔ／Ｖｔｈが１．２５〜１．４０程度とかな
り大きな値となり、はとんど正面からは判読できないよ
うな表示コントラストしか得られない。
また従来の９０”ＴＮ型液晶表示装置用のハイデ工−テ
ィ液晶材料に所定量の貸先物質を添加したＳＴＮ型液晶
表示装置に適用した場合でも、Ｖｓａｔ／ｖｔｈが１．
０６〜１．０８と、従来のものに比べればかなり大幅な
改善ができるものの、表示装置としては十分な特性を与
えるにはいたっていない。
ィ液晶材料に所定量の貸先物質を添加したＳＴＮ型液晶
表示装置に適用した場合でも、Ｖｓａｔ／ｖｔｈが１．
０６〜１．０８と、従来のものに比べればかなり大幅な
改善ができるものの、表示装置としては十分な特性を与
えるにはいたっていない。
これまで述べてきた問題点を解決するためには、液晶装
置内に封入される液晶組成物として、−１式 Ｒ−Ｇ−
０−ＣＮ （式中、Ｒは直鎖アルキル基を表す。）で表
される液晶化合物を５〜３０重量パー七ント、−ａ式
Ｒ（→ＨＡＦで表される液晶化合物を５〜３０重量パー
セント含有し、かつ液晶層の厚みｄ （Ｉｌ、’１１
）と、液晶の固有ピッチＰ （１１１１１）との比ｄ
／Ｐの値が０．５〜１．０の範囲になるように貸先物質
を含有する液晶組成物を、ＳＴＮ型液晶表示装置に用い
ることによって、Ｖｓａｔ／Ｖｔｈの小さい、すなわち
時分割特性の良い優れた表示品質を持つ大容量液晶表示
装置を実現することができるようになる。
置内に封入される液晶組成物として、−１式 Ｒ−Ｇ−
０−ＣＮ （式中、Ｒは直鎖アルキル基を表す。）で表
される液晶化合物を５〜３０重量パー七ント、−ａ式
Ｒ（→ＨＡＦで表される液晶化合物を５〜３０重量パー
セント含有し、かつ液晶層の厚みｄ （Ｉｌ、’１１
）と、液晶の固有ピッチＰ （１１１１１）との比ｄ
／Ｐの値が０．５〜１．０の範囲になるように貸先物質
を含有する液晶組成物を、ＳＴＮ型液晶表示装置に用い
ることによって、Ｖｓａｔ／Ｖｔｈの小さい、すなわち
時分割特性の良い優れた表示品質を持つ大容量液晶表示
装置を実現することができるようになる。
使用したＳＴＮ型液晶表示装置の基本構造は、第１図に
示したものであり、具体的には液晶分子の螺旋構造１１
の角度は２４０°、一対の偏光板１３ａ、１３ｂの通過
軸１４ａ、１４ｂの方向と、液晶配向膜１５ａ、１５ｂ
の界面近傍の液晶分子配列方向１５ａ、１６ｂのなす角
度ば４５°とした。また液晶層の厚みとしてはｄ／Ｐが
０．６７となるようにし、屈折率異方性と液晶層の厚み
の積Δｎｄは、０．８５とした。
示したものであり、具体的には液晶分子の螺旋構造１１
の角度は２４０°、一対の偏光板１３ａ、１３ｂの通過
軸１４ａ、１４ｂの方向と、液晶配向膜１５ａ、１５ｂ
の界面近傍の液晶分子配列方向１５ａ、１６ｂのなす角
度ば４５°とした。また液晶層の厚みとしてはｄ／Ｐが
０．６７となるようにし、屈折率異方性と液晶層の厚み
の積Δｎｄは、０．８５とした。
液晶装置内に封入される液晶組成物として、一般式 Ｒ
−００（Ｎ（式中、Ｒは直鎖アルキル基を表す、）で表
される液晶化合物を２０重量パーセント、一般式 Ｒ−
仔÷Ｊ−ｃ表される液晶化合物を２０重量パーセント含
有している。
−００（Ｎ（式中、Ｒは直鎖アルキル基を表す、）で表
される液晶化合物を２０重量パーセント、一般式 Ｒ−
仔÷Ｊ−ｃ表される液晶化合物を２０重量パーセント含
有している。
前者の液晶化合物は、液化温度が低いので、この液晶化
合物の含有量を多くすると、液化温度が低下し、また逆
にあまり少ないと、表示特性の急峻性が劣るため、５〜
３４１パーセントの範囲で含有させることが好まれ、ま
た、後者の液晶化合物については、この液晶化合物の含
有量を多くすると溶解しきれず、また少なくすると表示
特性の急峻性が劣るため、５〜３０重量パーセントの範
囲で含有させることが好ましい。
合物の含有量を多くすると、液化温度が低下し、また逆
にあまり少ないと、表示特性の急峻性が劣るため、５〜
３４１パーセントの範囲で含有させることが好まれ、ま
た、後者の液晶化合物については、この液晶化合物の含
有量を多くすると溶解しきれず、また少なくすると表示
特性の急峻性が劣るため、５〜３０重量パーセントの範
囲で含有させることが好ましい。
実施例の組成による混合ネマティック液晶では、Ｎ−１
転移温度９０℃、Ｓ−Ｎ転移温度は＞−４０℃。
転移温度９０℃、Ｓ−Ｎ転移温度は＞−４０℃。
屈折率異方性へ〇は０．１３であった。使用したＳＴＮ
型表示パネルの液晶層の厚みは６．５−である。
型表示パネルの液晶層の厚みは６．５−である。
このようにして構成したＳＴＮ型表示パネルを、キャノ
ン製のフォトメーターＬＣ−ｓｐ型で、５５０ｎａｉの
波長により、３２Ｈｚのスタティック駆動時のＶｓａｔ
、 Ｖｔｈを測定したところ、Ｖｓａｔ＝２．１７（Ｖ
ｒｍｓ）。
ン製のフォトメーターＬＣ−ｓｐ型で、５５０ｎａｉの
波長により、３２Ｈｚのスタティック駆動時のＶｓａｔ
、 Ｖｔｈを測定したところ、Ｖｓａｔ＝２．１７（Ｖ
ｒｍｓ）。
Ｖｔｈ ＝２．１０（Ｖｒｍｓ）であり、Ｖｓａｔ／Ｖ
ｔｈ ＝１．０３３であった。また１／２００デユーテ
イ、！／１５．１４バイアス、フレーム周波数６４Ｈｚ
の条件で、選択、非選択時の透過率の比、すなわちコン
トラスト比（以下Ｃ，Ｒ，と記す）の最大値を測定した
結果を第４図に示す。４１は本発明の液晶表示装置に使
用した液晶組成物によるコントラスト特性で、４２は従
来の液晶組成物によるコントラスト特性である。本発明
の液晶表示装置では、Ｃ，Ｒ，＝７．５であった。また
最大Ｃ，Ｒ，を与える視角もＯｏと正面に最大視角方向
が立ってきている。さらに視角範囲に関しても、Ｃ，Ｒ
，＞ ２を惨える角度の範囲が、−３４°から＋３９゜
と７３°もあり、極めて時分割特性の良い、視認性の高
い表示装置となっていることがわかる。
ｔｈ ＝１．０３３であった。また１／２００デユーテ
イ、！／１５．１４バイアス、フレーム周波数６４Ｈｚ
の条件で、選択、非選択時の透過率の比、すなわちコン
トラスト比（以下Ｃ，Ｒ，と記す）の最大値を測定した
結果を第４図に示す。４１は本発明の液晶表示装置に使
用した液晶組成物によるコントラスト特性で、４２は従
来の液晶組成物によるコントラスト特性である。本発明
の液晶表示装置では、Ｃ，Ｒ，＝７．５であった。また
最大Ｃ，Ｒ，を与える視角もＯｏと正面に最大視角方向
が立ってきている。さらに視角範囲に関しても、Ｃ，Ｒ
，＞ ２を惨える角度の範囲が、−３４°から＋３９゜
と７３°もあり、極めて時分割特性の良い、視認性の高
い表示装置となっていることがわかる。
以上述べてきたように、本発明を用いれば、極めて視認
性の高い、大容量大型液晶表示装置を具現化することが
できる。
性の高い、大容量大型液晶表示装置を具現化することが
できる。
第１図は本発明を用いた液晶表示装置の構成を示す斜視
断面図、第２図は９０°ＴＮ型液晶表示装置の構成を示
す図、第３図は液晶パネルに印加された電圧に対する透
過率変化を示す特性図、第４図は液晶表示装置のコント
ラストの視角依存性を示す特性図である。 １０・・・・・液晶分子 １１・・・・・ねじれ螺旋構造 １２ａ、１２ｂ・・・透明基板 １３ａ、１３ｂ＝偏光板 １４ａ、１４ｂ・・・透過軸方向 １５ａ、１５ｂ・・・配向膜 １６ａ、１６ｂ・・・配向方向 １７２．１７ｂ・・・透明電極 １８・・・・・液晶組成物 ４１・・・・・本発明の液晶表示装置の液晶組成物によ
るコントラスト特性 ４２・・・・・従来の液晶表示装置の液晶組成物による
コントラスト特性 以上 出廓人 セイコー電子工業株式会社
断面図、第２図は９０°ＴＮ型液晶表示装置の構成を示
す図、第３図は液晶パネルに印加された電圧に対する透
過率変化を示す特性図、第４図は液晶表示装置のコント
ラストの視角依存性を示す特性図である。 １０・・・・・液晶分子 １１・・・・・ねじれ螺旋構造 １２ａ、１２ｂ・・・透明基板 １３ａ、１３ｂ＝偏光板 １４ａ、１４ｂ・・・透過軸方向 １５ａ、１５ｂ・・・配向膜 １６ａ、１６ｂ・・・配向方向 １７２．１７ｂ・・・透明電極 １８・・・・・液晶組成物 ４１・・・・・本発明の液晶表示装置の液晶組成物によ
るコントラスト特性 ４２・・・・・従来の液晶表示装置の液晶組成物による
コントラスト特性 以上 出廓人 セイコー電子工業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 表面に透明電極と配向膜を設けた２枚の基板を配向膜側
に相対向させ、基板間に正の誘電率異方性と旋光性添加
物を有したネマティック液晶を封入し、その厚さ方向に
、１８０°以上ねじれた螺旋構造を持ち、かつ２枚の基
板の外側に一対の偏光板を設け、液晶層の厚みｄ（μｍ
）と液晶の屈折率異方性Δｎの積が０．６０μｍから０
．９０μｍの範囲内にある液晶装置において、該液晶装
置内に封入される液晶組成物として、一般式▲数式、化
学式、表等があります▼（式中、 Ｒは直鎖アルキル基を表す。）で表される液晶化合物お
よび、一般式▲数式、化学式、表等があります▼で表さ
れる液晶 化合物を含有し、かつ液晶層の厚みｄ（μｍ）と液晶の
固有ピッチＰ（μｍ）との比ｄ／Ｐの値が０．５〜１．
０の範囲になるように旋光物質を含有する液晶組成物を
用いたことを特徴とする液晶装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8392888A JPH01254915A (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | 液晶素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8392888A JPH01254915A (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | 液晶素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01254915A true JPH01254915A (ja) | 1989-10-11 |
Family
ID=13816259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8392888A Pending JPH01254915A (ja) | 1988-04-05 | 1988-04-05 | 液晶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01254915A (ja) |
-
1988
- 1988-04-05 JP JP8392888A patent/JPH01254915A/ja active Pending
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