JPH08178883A - 液晶の弾性定数及び誘電率異方性の測定方法 - Google Patents
液晶の弾性定数及び誘電率異方性の測定方法Info
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- JPH08178883A JPH08178883A JP33657094A JP33657094A JPH08178883A JP H08178883 A JPH08178883 A JP H08178883A JP 33657094 A JP33657094 A JP 33657094A JP 33657094 A JP33657094 A JP 33657094A JP H08178883 A JPH08178883 A JP H08178883A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来のｎ型ネマチック液晶など基板にホメオ
トロピック配向処理が行われる液晶表示素子において
は、ねじれに対する弾性定数Ｋ22の測定が極めて困難で
あり、よって、設計あるいは評価に支障を来す問題点を
生じている。 【構成】 本発明により、ホメオトロピック配向処理を
施したセルギャップｄの異なる２種類のセルにカイラル
材を添付したｎ型ネマチック液晶を封止し、この２種類
のセルの夫々のしきい値電圧Ｖthを電界法で求め、固有
ピッチＰ、誘電率異方性Δε及び夫々のしきい値電圧Ｖ
thを、本発明で誘導した、 Ｖth＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ／ｐ)2）Ｋ33／Δε)1/2 の式に代入して、弾性定数Ｋ22、Ｋ33を求める測定方法
として、従来はねじれ配向処理が不可能なため弾性定数
Ｋ22を得ることが困難であったこの種の液晶表示素子
に、簡便な電界法で弾性定数を得られるものとして課題
を解決する。
トロピック配向処理が行われる液晶表示素子において
は、ねじれに対する弾性定数Ｋ22の測定が極めて困難で
あり、よって、設計あるいは評価に支障を来す問題点を
生じている。 【構成】 本発明により、ホメオトロピック配向処理を
施したセルギャップｄの異なる２種類のセルにカイラル
材を添付したｎ型ネマチック液晶を封止し、この２種類
のセルの夫々のしきい値電圧Ｖthを電界法で求め、固有
ピッチＰ、誘電率異方性Δε及び夫々のしきい値電圧Ｖ
thを、本発明で誘導した、 Ｖth＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ／ｐ)2）Ｋ33／Δε)1/2 の式に代入して、弾性定数Ｋ22、Ｋ33を求める測定方法
として、従来はねじれ配向処理が不可能なため弾性定数
Ｋ22を得ることが困難であったこの種の液晶表示素子
に、簡便な電界法で弾性定数を得られるものとして課題
を解決する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カイラル材を添加した
誘電率が負のネマチック液晶（以下にｎ型ネマチック液
晶と略称する）あるいはｎ型コレステリック液晶の材料
開発時における評価及び基本データとして用いられ、あ
るいは、この液晶材料を用いて形成された液晶表示素子
の表示モードにおける特性シュミレーション計算を行う
ときの入力定数として用いられる各種弾性定数及び誘電
率異方性の測定方法に関するものである。
誘電率が負のネマチック液晶（以下にｎ型ネマチック液
晶と略称する）あるいはｎ型コレステリック液晶の材料
開発時における評価及び基本データとして用いられ、あ
るいは、この液晶材料を用いて形成された液晶表示素子
の表示モードにおける特性シュミレーション計算を行う
ときの入力定数として用いられる各種弾性定数及び誘電
率異方性の測定方法に関するものである。
【０００２】特に本発明は、ホメオトロピック配向処理
が成され、カイラル材が添加された誘電率が負のネマチ
ック液晶が封入されて液晶表示素子が形成され、電気的
に複屈折性を制御して表示が行われるスーパーホメオト
ロピック（ＳＨ）液晶表示装置（例えば、特願昭６３―
１６５０７２号を参照）の特性向上に有効となるもので
ある。
が成され、カイラル材が添加された誘電率が負のネマチ
ック液晶が封入されて液晶表示素子が形成され、電気的
に複屈折性を制御して表示が行われるスーパーホメオト
ロピック（ＳＨ）液晶表示装置（例えば、特願昭６３―
１６５０７２号を参照）の特性向上に有効となるもので
ある。
【０００３】
【従来の技術】従来のネマチック液晶の広がり、ねじ
れ、曲がりに対する弾性定数Ｋ11、Ｋ22、Ｋ33及び誘電
率異方性Δεの測定方法には散乱法、磁界法、電界法が
あるが、散乱法、磁界法では測定に手間がかかる上に、
複雑な光学装置や大出力の電磁石など高価な装置が必要
となる。また、磁界法では予めに磁化率異方性Δχを測
定しておく必要があるが測定が極めて困難である。よっ
て、測定方法が比較的に簡易な電界法が採用されること
が多い。
れ、曲がりに対する弾性定数Ｋ11、Ｋ22、Ｋ33及び誘電
率異方性Δεの測定方法には散乱法、磁界法、電界法が
あるが、散乱法、磁界法では測定に手間がかかる上に、
複雑な光学装置や大出力の電磁石など高価な装置が必要
となる。また、磁界法では予めに磁化率異方性Δχを測
定しておく必要があるが測定が極めて困難である。よっ
て、測定方法が比較的に簡易な電界法が採用されること
が多い。
【０００４】上記の電界法による従来の測定方法を、ｐ
型ネマチック液晶に実施したときの例で説明すれば、先
ず、ホモジニアス（水平）配向させた液晶セルを形成
し、この液晶セルの静電容量を測定しながら印加する電
圧を変化させて測定（電圧対静電容量特性）すること
で、この測定結果から、しきい値電圧Ｖthが求められる
ものとなる。
型ネマチック液晶に実施したときの例で説明すれば、先
ず、ホモジニアス（水平）配向させた液晶セルを形成
し、この液晶セルの静電容量を測定しながら印加する電
圧を変化させて測定（電圧対静電容量特性）すること
で、この測定結果から、しきい値電圧Ｖthが求められる
ものとなる。
【０００５】上記の測定によりしきい値電圧Ｖthが求ま
れば、広がりに対する弾性定数Ｋ11は、Ｖth＝π（Ｋ11
／Δε）1/2 の式に上記のしきい値電圧Ｖthを代入する
ことで求められるものとなる。尚、誘電率異方性Δε＝
ε0 （εp −εn ）であって、前記εp 、εn はそれぞ
れ液晶分子長軸方向と短軸方向の比誘電率であり、予め
に測定されているものである。また、ε0 は真空の誘電
率である。そして、広がりに対する弾性定数Ｋ11が得ら
れれば、関係式により曲がりに対する弾性定数Ｋ33が求
められるものとなる。
れば、広がりに対する弾性定数Ｋ11は、Ｖth＝π（Ｋ11
／Δε）1/2 の式に上記のしきい値電圧Ｖthを代入する
ことで求められるものとなる。尚、誘電率異方性Δε＝
ε0 （εp −εn ）であって、前記εp 、εn はそれぞ
れ液晶分子長軸方向と短軸方向の比誘電率であり、予め
に測定されているものである。また、ε0 は真空の誘電
率である。そして、広がりに対する弾性定数Ｋ11が得ら
れれば、関係式により曲がりに対する弾性定数Ｋ33が求
められるものとなる。
【０００６】また、ねじれに対する弾性定数Ｋ22を求め
るためには、２枚の基板表面で液晶分子の配向方向をず
らせて、ねじれ角をφとしたねじれ配向セルを形成し、
この液晶セルの電圧対静電容量特性を測定して、このと
きのしきい値電圧Ｖthを求め、Ｖth＝（π2 Ｋ11＋（Ｋ
33−２Ｋ22）φ2 ）1/2 ／Δε1/2 の式に代入すること
で決定することができるものとなる。
るためには、２枚の基板表面で液晶分子の配向方向をず
らせて、ねじれ角をφとしたねじれ配向セルを形成し、
この液晶セルの電圧対静電容量特性を測定して、このと
きのしきい値電圧Ｖthを求め、Ｖth＝（π2 Ｋ11＋（Ｋ
33−２Ｋ22）φ2 ）1/2 ／Δε1/2 の式に代入すること
で決定することができるものとなる。
【０００７】尚、ｎ型ネマチック液晶については、ホメ
オトロピック配向の液晶セルを用い、同様な測定を行
い、広がりに対する弾性定数Ｋ11と曲がりに対する弾性
定数Ｋ33とを入れ換え、誘電率異方性ΔεをΔε＝ε0
｜εp −εn ｜とすることにより理論的には同様に論じ
ることができるものとされている。
オトロピック配向の液晶セルを用い、同様な測定を行
い、広がりに対する弾性定数Ｋ11と曲がりに対する弾性
定数Ｋ33とを入れ換え、誘電率異方性ΔεをΔε＝ε0
｜εp −εn ｜とすることにより理論的には同様に論じ
ることができるものとされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ここで、現実にｎ型ネ
マチック液晶において前記した弾性定数Ｋ11、Ｋ22、Ｋ
33を測定しようとする場合には、弾性定数Ｋ33について
はホメオトロピック配向の液晶セルであっても電圧の印
加により液晶分子が向きを換えるので、電圧対静電容量
特性を測定することで、しきい値電圧Ｖthを求めること
が可能となり、このしきい値電圧Ｖthの値を前記したＶ
th＝π（Ｋ33／Δε）1/2 の式に代入することで弾性定
数、Ｋ33が得られ、これに伴い広がりに対する弾性定数
Ｋ11も求められるものとなる。
マチック液晶において前記した弾性定数Ｋ11、Ｋ22、Ｋ
33を測定しようとする場合には、弾性定数Ｋ33について
はホメオトロピック配向の液晶セルであっても電圧の印
加により液晶分子が向きを換えるので、電圧対静電容量
特性を測定することで、しきい値電圧Ｖthを求めること
が可能となり、このしきい値電圧Ｖthの値を前記したＶ
th＝π（Ｋ33／Δε）1/2 の式に代入することで弾性定
数、Ｋ33が得られ、これに伴い広がりに対する弾性定数
Ｋ11も求められるものとなる。
【０００９】しかしながら、ねじれに対する弾性定数Ｋ
22を求めようとするときには、上記でも説明したよう
に、２枚の基板表面で液晶分子の配向方向をずらせて、
ねじれ角をφとしたねじれ配向セルを形成する必要があ
るが、液晶分子が垂直方向に配向されているホメオトロ
ピック配向の液晶セルでは、ねじれ角自体が存在せず、
よって、ねじれ角を有するセルの形成は不可能であり、
従って、ねじれに対する弾性定数Ｋ22を求めることがで
きず、これにより、例えばスーパーホメオトロピック液
晶表示装置の特性の適性化が困難となるなどの問題点を
生じている。
22を求めようとするときには、上記でも説明したよう
に、２枚の基板表面で液晶分子の配向方向をずらせて、
ねじれ角をφとしたねじれ配向セルを形成する必要があ
るが、液晶分子が垂直方向に配向されているホメオトロ
ピック配向の液晶セルでは、ねじれ角自体が存在せず、
よって、ねじれ角を有するセルの形成は不可能であり、
従って、ねじれに対する弾性定数Ｋ22を求めることがで
きず、これにより、例えばスーパーホメオトロピック液
晶表示装置の特性の適性化が困難となるなどの問題点を
生じている。
【００１０】また、ｎ型ネマチック液晶にカイラル材を
添加したとき、又は、ｎ型コレステリック液晶において
の上記各弾性定数の測定方法が確立されておらず、カイ
ラル材を添加したときの各弾性定数、および、誘電率異
方性Δεの値を評価することも困難であり、これらの点
の解決が課題とされるものとなっていた。
添加したとき、又は、ｎ型コレステリック液晶において
の上記各弾性定数の測定方法が確立されておらず、カイ
ラル材を添加したときの各弾性定数、および、誘電率異
方性Δεの値を評価することも困難であり、これらの点
の解決が課題とされるものとなっていた。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来の
課題を解決するための具体的な手段として、ホメオトロ
ピック配向処理を施したセルギャップｄの異なる２種類
のセルにカイラル材を添付した誘電率が負のネマチック
液晶またはｎ型コレステリック液晶を封止し、前記２種
類のセルの夫々の電圧対静電容量特性を測定してしきい
値電圧Ｖthを求め、予めに求めておいた固有ピッチｐ、
誘電率異方性Δε及び夫々の前記しきい値電圧Ｖthを、 Ｖth＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ／ｐ)2）Ｋ33／Δε)1/2 （但し、Δε＝ε0 ｜εp −εn ｜） なる式に代入して２元連立方程式とすることで、ねじれ
に対する弾性定数Ｋ22及び曲がりに対する弾性定数Ｋ33
を求めることを特徴とする液晶の弾性定数の測定方法を
提供することで、従来は不可能であった弾性定数Ｋ22を
求められるものとして課題を解決するものである。
課題を解決するための具体的な手段として、ホメオトロ
ピック配向処理を施したセルギャップｄの異なる２種類
のセルにカイラル材を添付した誘電率が負のネマチック
液晶またはｎ型コレステリック液晶を封止し、前記２種
類のセルの夫々の電圧対静電容量特性を測定してしきい
値電圧Ｖthを求め、予めに求めておいた固有ピッチｐ、
誘電率異方性Δε及び夫々の前記しきい値電圧Ｖthを、 Ｖth＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ／ｐ)2）Ｋ33／Δε)1/2 （但し、Δε＝ε0 ｜εp −εn ｜） なる式に代入して２元連立方程式とすることで、ねじれ
に対する弾性定数Ｋ22及び曲がりに対する弾性定数Ｋ33
を求めることを特徴とする液晶の弾性定数の測定方法を
提供することで、従来は不可能であった弾性定数Ｋ22を
求められるものとして課題を解決するものである。
【００１２】更に、ホメオトロピック配向処理を施した
セルギャップｄの異なる３種類のセルにカイラル材を添
付した誘電率が負のネマチック液晶またはｎ型コレステ
リック液晶を封止し、前記２種類のセルの夫々の電圧対
静電容量特性を測定してしきい値電圧Ｖthを求め、予め
に求めておいた固有ピッチＰ及び夫々の前記しきい値電
圧Ｖthを、 Ｖth＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ／ｐ)2）Ｋ33／Δε)1/2 なる式に代入して３元連立方程式とすることで、ねじれ
に対する弾性定数Ｋ22、曲がりに対する弾性定数Ｋ33及
び誘電異方性Δεを求めることを特徴とする液晶の弾性
定数及び誘電率異方性の測定方法とすることで、上記弾
性定数Ｋ22に加えて誘電率異方性Δεも求められるもの
として、前記した従来の課題を何れも解決するものであ
る。
セルギャップｄの異なる３種類のセルにカイラル材を添
付した誘電率が負のネマチック液晶またはｎ型コレステ
リック液晶を封止し、前記２種類のセルの夫々の電圧対
静電容量特性を測定してしきい値電圧Ｖthを求め、予め
に求めておいた固有ピッチＰ及び夫々の前記しきい値電
圧Ｖthを、 Ｖth＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ／ｐ)2）Ｋ33／Δε)1/2 なる式に代入して３元連立方程式とすることで、ねじれ
に対する弾性定数Ｋ22、曲がりに対する弾性定数Ｋ33及
び誘電異方性Δεを求めることを特徴とする液晶の弾性
定数及び誘電率異方性の測定方法とすることで、上記弾
性定数Ｋ22に加えて誘電率異方性Δεも求められるもの
として、前記した従来の課題を何れも解決するものであ
る。
【００１３】
【実施例】本発明は、ホメオトロピック配向処理が施さ
れた基板間に封止されるカイラル材が添加されたｎ型ネ
マチック液晶、あるいは、ｎ型コレステリック液晶にお
いては、前記ホメオトロピック配向のセルであっても、
そのねじれ量に起因して電圧対静電容量特性のしきい値
電圧Ｖthにセルギャップｄに依存する差を生じることに
着目し、 Ｖth＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ／ｐ)2) Ｋ33／Δε)1/2……式 但し、（Δε＝ε0 ｜εp −εn ｜） なる関係が成立することを見いだして成されたものであ
る。
れた基板間に封止されるカイラル材が添加されたｎ型ネ
マチック液晶、あるいは、ｎ型コレステリック液晶にお
いては、前記ホメオトロピック配向のセルであっても、
そのねじれ量に起因して電圧対静電容量特性のしきい値
電圧Ｖthにセルギャップｄに依存する差を生じることに
着目し、 Ｖth＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ／ｐ)2) Ｋ33／Δε)1/2……式 但し、（Δε＝ε0 ｜εp −εn ｜） なる関係が成立することを見いだして成されたものであ
る。
【００１４】尚、上記式において、しきい値電圧Ｖth
とはフレデリクス転移を起こす電圧であり、印加電圧を
上昇させて行くときのセルの静電容量値（電圧対静電容
量特性）が変化し始める電圧であり、ｐは採用するカイ
ラル材添加のｎ型ネマチック液晶の固有ピッチである。
とはフレデリクス転移を起こす電圧であり、印加電圧を
上昇させて行くときのセルの静電容量値（電圧対静電容
量特性）が変化し始める電圧であり、ｐは採用するカイ
ラル材添加のｎ型ネマチック液晶の固有ピッチである。
【００１５】即ち、セルギャップｄがｄ1 、ｄ2 の２種
類のセルに同一のカイラル材添加のｎ型ネマチック液
晶、又は、ｎ型コレステリック液晶を注入し、夫々のし
きい値電圧Ｖth1 、Ｖth2 を電圧対静電容量特性から求
めれば１式は、 Ｖth1 ＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ1/ｐ)2) Ｋ33／Δε)1/2……式 Ｖth2 ＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ2/ｐ)2) Ｋ33／Δε)1/2……式 となり、既知であるセルギャップｄ1 、ｄ2 、しきい値
電圧Ｖth1 、Ｖth2 、固有ピッチｐ、および、予めに求
めておいた誘電異方性Δεの値を、上記２式、３式に代
入し、２元連立方程式を解くことで弾性定数Ｋ22、Ｋ33
が得られるものとなる。
類のセルに同一のカイラル材添加のｎ型ネマチック液
晶、又は、ｎ型コレステリック液晶を注入し、夫々のし
きい値電圧Ｖth1 、Ｖth2 を電圧対静電容量特性から求
めれば１式は、 Ｖth1 ＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ1/ｐ)2) Ｋ33／Δε)1/2……式 Ｖth2 ＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ2/ｐ)2) Ｋ33／Δε)1/2……式 となり、既知であるセルギャップｄ1 、ｄ2 、しきい値
電圧Ｖth1 、Ｖth2 、固有ピッチｐ、および、予めに求
めておいた誘電異方性Δεの値を、上記２式、３式に代
入し、２元連立方程式を解くことで弾性定数Ｋ22、Ｋ33
が得られるものとなる。
【００１６】更に、セルギャップｄをｄ1 、ｄ2 、ｄ3
とした３種類のセルを形成し、上記と同様にして３元連
立方程式として、セルギャップｄ1 、ｄ2 、ｄ3 、しき
い値電圧Ｖth1 、Ｖth2 、Ｖth3 固有ピッチｐを与えれ
ば、弾性定数Ｋ22、Ｋ33と共に誘電異方性Δεも得られ
るものとなる。
とした３種類のセルを形成し、上記と同様にして３元連
立方程式として、セルギャップｄ1 、ｄ2 、ｄ3 、しき
い値電圧Ｖth1 、Ｖth2 、Ｖth3 固有ピッチｐを与えれ
ば、弾性定数Ｋ22、Ｋ33と共に誘電異方性Δεも得られ
るものとなる。
【００１７】［実施例１］ 先ず、ホメオトロピック配向処理を施した、セルギ
ャップｄ1 、ｄ2 の異なる２種類のセル（例えば、セル
ギャップｄ1 ＝４．０μm、セルギャップｄ2＝６．７μ
m）を作成する。このときに、必要であればごく僅かの
プレチルトを持たせておく。
ャップｄ1 、ｄ2 の異なる２種類のセル（例えば、セル
ギャップｄ1 ＝４．０μm、セルギャップｄ2＝６．７μ
m）を作成する。このときに、必要であればごく僅かの
プレチルトを持たせておく。
【００１８】 夫々のセルに、弾性定数Ｋ22、Ｋ33を
測定したいカイラル材添加で固有ピッチｐ（例えば、固
有ピッチｐ＝９．４μm）が既知のｎ型ネマチック液晶
を注入し、スーパーホメオトロピック液晶表示素子を作
成する。このときに、ｄ／ｐがあまりに大きい値である
と、初期状態で垂直配向が実現しないなどの問題を生じ
るので、ｄ／ｐの値が好ましくは０．８以下、更に好ま
しくは０．７以下となるように設定（この実施例では、
ｄ1/ｐ＝０．４、ｄ2/ｐ＝０．７としている。）する。
測定したいカイラル材添加で固有ピッチｐ（例えば、固
有ピッチｐ＝９．４μm）が既知のｎ型ネマチック液晶
を注入し、スーパーホメオトロピック液晶表示素子を作
成する。このときに、ｄ／ｐがあまりに大きい値である
と、初期状態で垂直配向が実現しないなどの問題を生じ
るので、ｄ／ｐの値が好ましくは０．８以下、更に好ま
しくは０．７以下となるように設定（この実施例では、
ｄ1/ｐ＝０．４、ｄ2/ｐ＝０．７としている。）する。
【００１９】 上記、夫々のセルに対してしきい値電
圧（フレデリクス転移電圧）Ｖth1、Ｖth2 を測定す
る。このときに、微小な分子配列の変形が検出できるよ
うに、電圧対静電容量特性を測定すること、即ち、電界
法により測定され、そして、しきい値電圧Ｖth1 ＝２．
８４Ｖ、しきい値電圧Ｖth2 ＝２．５８Ｖなどの値が得
られる。
圧（フレデリクス転移電圧）Ｖth1、Ｖth2 を測定す
る。このときに、微小な分子配列の変形が検出できるよ
うに、電圧対静電容量特性を測定すること、即ち、電界
法により測定され、そして、しきい値電圧Ｖth1 ＝２．
８４Ｖ、しきい値電圧Ｖth2 ＝２．５８Ｖなどの値が得
られる。
【００２０】 このときに、誘電異方性Δεは、ホモ
ジニアス配向セルと、ホメオトロピック配向セルを形成
し、これらのセルに測定したいカイラル材添加のｎ型ネ
マチック液晶を注入し、夫々に比誘電率εn 、εp を求
めておくか、あるいは、、項で作成したスーパーホ
メオトロピック液晶表示素子に、しきい値電圧Ｖth以下
の電圧を印加して比誘電率εp を、しきい値電圧Ｖthよ
りも充分に高い電圧を印加して比誘電率εn を求め、こ
れらεn 、εp の値によりΔε＝ε0 ｜εp −εn ｜の
式から誘電異方性Δεの値（例えば、Δε＝２．６）を
予めに求めておくものである。
ジニアス配向セルと、ホメオトロピック配向セルを形成
し、これらのセルに測定したいカイラル材添加のｎ型ネ
マチック液晶を注入し、夫々に比誘電率εn 、εp を求
めておくか、あるいは、、項で作成したスーパーホ
メオトロピック液晶表示素子に、しきい値電圧Ｖth以下
の電圧を印加して比誘電率εp を、しきい値電圧Ｖthよ
りも充分に高い電圧を印加して比誘電率εn を求め、こ
れらεn 、εp の値によりΔε＝ε0 ｜εp −εn ｜の
式から誘電異方性Δεの値（例えば、Δε＝２．６）を
予めに求めておくものである。
【００２１】 これらの値を上記した式および式
の２元連立方程式に代入し、解を得れば、例えば、ねじ
れに対する弾性定数Ｋ22＝８．１×１０-12 Ｎ、曲がり
に対する弾性定数Ｋ33＝２３．３×１０-12 Ｎと言うよ
うに、求める弾性定数Ｋ22、Ｋ33の値が得られるものと
なる。
の２元連立方程式に代入し、解を得れば、例えば、ねじ
れに対する弾性定数Ｋ22＝８．１×１０-12 Ｎ、曲がり
に対する弾性定数Ｋ33＝２３．３×１０-12 Ｎと言うよ
うに、求める弾性定数Ｋ22、Ｋ33の値が得られるものと
なる。
【００２２】［実施例２］本発明は、更に加えて、セル
ギャップｄ1 、ｄ2 、ｄ3 の異なる３種類のセルを用意
することで誘電異方性Δεも求めることができるものと
なる。即ち、上記３種類のセルを電界法で測定し、夫々
のしきい値電圧Ｖth1 、Ｖth2 、Ｖth3 を求めれば、
式から、 Ｖth1 ＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ1/ｐ)2) Ｋ33／Δε)1/2……式 Ｖth2 ＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ2/ｐ)2) Ｋ33／Δε)1/2……式 Ｖth3 ＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ3/ｐ)2) Ｋ33／Δε)1/2……式 の、３元連立方程式が得られるものとなる。
ギャップｄ1 、ｄ2 、ｄ3 の異なる３種類のセルを用意
することで誘電異方性Δεも求めることができるものと
なる。即ち、上記３種類のセルを電界法で測定し、夫々
のしきい値電圧Ｖth1 、Ｖth2 、Ｖth3 を求めれば、
式から、 Ｖth1 ＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ1/ｐ)2) Ｋ33／Δε)1/2……式 Ｖth2 ＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ2/ｐ)2) Ｋ33／Δε)1/2……式 Ｖth3 ＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ3/ｐ)2) Ｋ33／Δε)1/2……式 の、３元連立方程式が得られるものとなる。
【００２３】このときに、しきい値電圧Ｖth1 〜Ｖth
3 、セルギャップｄ1 〜ｄ3 、及び、固有ピッチｐは既
知であるので、未知数は弾性定数Ｋ22、Ｋ33および誘電
異方性Δεの３数であり、上記の３元連立方程式を解く
ことで、それらの解が得られるものとなり、煩雑な誘電
異方性Δεも省略できるものとなる。
3 、セルギャップｄ1 〜ｄ3 、及び、固有ピッチｐは既
知であるので、未知数は弾性定数Ｋ22、Ｋ33および誘電
異方性Δεの３数であり、上記の３元連立方程式を解く
ことで、それらの解が得られるものとなり、煩雑な誘電
異方性Δεも省略できるものとなる。
【００２４】尚、本発明は上記したようにスーパーホメ
オトロピック液晶、カイラル材添加のｎ型ネマチック液
晶、ｎ型コレステリック液晶などホメオトロピック配向
処理が行われるものであれば、その全てに有効である。
また、色素などが添加された場合においても同様に実施
可能とするものである。
オトロピック液晶、カイラル材添加のｎ型ネマチック液
晶、ｎ型コレステリック液晶などホメオトロピック配向
処理が行われるものであれば、その全てに有効である。
また、色素などが添加された場合においても同様に実施
可能とするものである。
【００２５】
【発明の効果】以上に説明したように本発明により、ホ
メオトロピック配向処理を施したセルギャップｄの異な
る２種類のセルにカイラル材を添付したｎ型ネマチック
液晶またはｎ型コレステリック液晶を封止し、前記２種
類のセルの夫々のしきい値電圧Ｖthを電界法で求め、予
めに求めておいた固有ピッチＰ、誘電率異方性Δε及び
夫々のしきい値電圧Ｖthを、本発明で誘導した、 Ｖth＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ／ｐ)2）Ｋ33／Δε)1/2 なる式に代入して、弾性定数Ｋ22、弾性定数Ｋ33を求め
る液晶の弾性定数の測定方法としたことで、従来はホメ
オトロピック配向処理が行われていることでねじれ配向
処理が不可能となり弾性定数Ｋ22を得ることが困難であ
ったこの種の液晶表示素子に、比較的に簡便である電界
法で全ての弾性定数を得られるものとして、設計あるい
は評価が容易に行えるものとし、この種の液晶表示素子
の性能向上に極めて優れた効果を奏するものである。
メオトロピック配向処理を施したセルギャップｄの異な
る２種類のセルにカイラル材を添付したｎ型ネマチック
液晶またはｎ型コレステリック液晶を封止し、前記２種
類のセルの夫々のしきい値電圧Ｖthを電界法で求め、予
めに求めておいた固有ピッチＰ、誘電率異方性Δε及び
夫々のしきい値電圧Ｖthを、本発明で誘導した、 Ｖth＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ／ｐ)2）Ｋ33／Δε)1/2 なる式に代入して、弾性定数Ｋ22、弾性定数Ｋ33を求め
る液晶の弾性定数の測定方法としたことで、従来はホメ
オトロピック配向処理が行われていることでねじれ配向
処理が不可能となり弾性定数Ｋ22を得ることが困難であ
ったこの種の液晶表示素子に、比較的に簡便である電界
法で全ての弾性定数を得られるものとして、設計あるい
は評価が容易に行えるものとし、この種の液晶表示素子
の性能向上に極めて優れた効果を奏するものである。
【００２６】また、ホメオトロピック配向処理を施した
セルギャップｄの異なる３種類のセルにカイラル材を添
付したｎ型ネマチック液晶またはｎ型コレステリック液
晶を封止し、前記３種類のセルの夫々の電圧対静電容量
特性を測定してしきい値電圧Ｖthを求め、予めに求めて
おいた固有ピッチＰ及び夫々の前記しきい値電圧Ｖth
を、 Ｖth＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ／ｐ)2）Ｋ33／Δε)1/2 なる式に代入して３元連立方程式とすることで、弾性定
数Ｋ22、Ｋ33及び誘電異方性Δεを求める液晶の弾性定
数及び誘電率異方性の測定方法とすることで、同時に誘
電異方性Δεも得られるものとして、測定の一層の簡素
化に優れた効果を奏するものである。
セルギャップｄの異なる３種類のセルにカイラル材を添
付したｎ型ネマチック液晶またはｎ型コレステリック液
晶を封止し、前記３種類のセルの夫々の電圧対静電容量
特性を測定してしきい値電圧Ｖthを求め、予めに求めて
おいた固有ピッチＰ及び夫々の前記しきい値電圧Ｖth
を、 Ｖth＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ／ｐ)2）Ｋ33／Δε)1/2 なる式に代入して３元連立方程式とすることで、弾性定
数Ｋ22、Ｋ33及び誘電異方性Δεを求める液晶の弾性定
数及び誘電率異方性の測定方法とすることで、同時に誘
電異方性Δεも得られるものとして、測定の一層の簡素
化に優れた効果を奏するものである。
Claims (3)
- 【請求項１】 ホメオトロピック配向処理を施したセル
ギャップｄの異なる２種類のセルにカイラル材を添付し
た誘電率が負のネマチック液晶またはｎ型コレステリッ
ク液晶を封止し、前記２種類のセルの夫々の電圧対静電
容量特性を測定してしきい値電圧Ｖthを求め、予めに求
めておいた固有ピッチＰ、誘電率異方性Δε及び夫々の
前記しきい値電圧Ｖthを、 Ｖth＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ／ｐ)2）Ｋ33／Δε)1/2 （但し、Δε＝ε0 ｜εp −εn ｜） なる式に代入して２元連立方程式とすることで、ねじれ
に対する弾性定数Ｋ22及び曲がりに対する弾性定数Ｋ33
を求めることを特徴とする液晶の弾性定数の測定方法。 - 【請求項２】 ホメオトロピック配向処理を施したセル
ギャップｄの異なる３種類のセルにカイラル材を添付し
た誘電率が負のネマチック液晶またはｎ型コレステリッ
ク液晶を封止し、前記３種類のセルの夫々の電圧対静電
容量特性を測定してしきい値電圧Ｖthを求め、予めに求
めておいた固有ピッチＰ及び夫々の前記しきい値電圧Ｖ
thを、 Ｖth＝π((１−４( Ｋ22／Ｋ33)2( ｄ／ｐ)2）Ｋ33／Δε)1/2 なる式に代入して３元連立方程式とすることで、ねじれ
に対する弾性定数Ｋ22、曲がりに対する弾性定数Ｋ33及
び誘電異方性Δεを求めることを特徴とする液晶の弾性
定数及び誘電率異方性の測定方法。 - 【請求項３】 夫々の前記液晶セルのセルギャップｄ
は、前記誘電率が負のネマチック液晶またはｎ型コレス
テリック液晶の固有ピッチｐに対して、（ｄ／ｐ）≦
０．８であることを特徴とする請求項１又は請求項２記
載の液晶の弾性定数及び誘電率異方性の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33657094A JPH08178883A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 液晶の弾性定数及び誘電率異方性の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33657094A JPH08178883A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 液晶の弾性定数及び誘電率異方性の測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08178883A true JPH08178883A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=18300515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33657094A Pending JPH08178883A (ja) | 1994-12-26 | 1994-12-26 | 液晶の弾性定数及び誘電率異方性の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08178883A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017078686A (ja) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | Dic株式会社 | 液晶組成物の弾性定数測定装置、及び液晶組成物の弾性定数測定方法 |
| WO2017069187A1 (ja) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | Dic株式会社 | 液晶表示素子及び液晶ディスプレイ |
| WO2017086143A1 (ja) * | 2015-11-19 | 2017-05-26 | Dic株式会社 | 液晶組成物、液晶表示素子及び液晶ディスプレイ |
| CN107589149A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-01-16 | 河北工业大学 | 一种液晶扭曲弹性常数的测量方法 |
-
1994
- 1994-12-26 JP JP33657094A patent/JPH08178883A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017078686A (ja) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | Dic株式会社 | 液晶組成物の弾性定数測定装置、及び液晶組成物の弾性定数測定方法 |
| WO2017069187A1 (ja) * | 2015-10-22 | 2017-04-27 | Dic株式会社 | 液晶表示素子及び液晶ディスプレイ |
| JPWO2017069187A1 (ja) * | 2015-10-22 | 2017-10-19 | Dic株式会社 | 液晶表示素子及び液晶ディスプレイ |
| CN107850813A (zh) * | 2015-10-22 | 2018-03-27 | Dic株式会社 | 液晶显示元件及液晶显示器 |
| CN107850813B (zh) * | 2015-10-22 | 2021-05-11 | Dic株式会社 | 液晶显示元件及液晶显示器 |
| WO2017086143A1 (ja) * | 2015-11-19 | 2017-05-26 | Dic株式会社 | 液晶組成物、液晶表示素子及び液晶ディスプレイ |
| JPWO2017086143A1 (ja) * | 2015-11-19 | 2017-11-16 | Dic株式会社 | 液晶組成物、液晶表示素子及び液晶ディスプレイ |
| CN107589149A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-01-16 | 河北工业大学 | 一种液晶扭曲弹性常数的测量方法 |
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